I ghepardi sono tra gli animali più veloci e scattanti del regno naturale ed è quindi normale che ingegneri e simili, quando devono costruire un robot che abbia come caratteristica principale proprio la velocità, tendano a rifarsi alle principali caratteristiche di questo felino.
È il caso anche di un team di ricercatori dell’Università Statale della Carolina del Nord che si sta ispirando proprio alla biomeccanica dei ghepardi per sviluppare un tipo di robot che può muoversi più velocemente sulle superfici, siano esse dure oppure dei liquidi.
La velocità dei ghepardi è in parte dovuta alla complessa spina dorsale di cui sono dotati. I ricercatori, guidati da Jie Yin, professore di ingegneria meccanica e aerospaziale nonché autore corrispondente dello studio, stanno proprio cercando di imitare la spina dorsale dei ghepardi ed hanno sviluppato una spina “bistabile”. Questo termine sta a significare che il robot può vantare due stati stabili, come spiega lo stesso Yin: “Siamo in grado di passare rapidamente da uno stato all’altro pompando aria in canali che rivestono il robot in silicone morbido. Il passaggio tra i due stati rilascia una notevole quantità di energia, consentendo al robot di esercitare rapidamente forza contro il suolo. Ciò consente al robot di galoppare attraverso la superficie, il che significa che i suoi piedi lasciano il terreno”.
Alla fine il robot che hanno creato risulta sensibilmente più veloce, anche se non in senso assoluto, dei robot più veloci creati fino ad ora. Questi ultimi possono infatti spostarsi ad una velocità fino a 0,8 lunghezze del loro corpo al secondo sulle superfici solide e piane. Il nuovo robot, facente parte di una nuova classe robotica denominata Leveraging Elastic instabilities for Amplified Performance (LEAP), può invece muoversi ad una velocità che può arrivare fino a 2,7 lunghezze corporee al secondo, almeno tre volte più veloce.
Il robot, inoltre, può spostarsi anche sui pendii ripidi.
I modelli che hanno creato i ricercatori sono relativamente piccoli e sono lunghi 7 centimetri per un peso totale di 45 g. Gli stessi ricercatori assicurano che la stessa tecnologia può essere sfruttata per creare robot che possano spostarsi velocemente anche nell’acqua e robot che possono afferrare oggetti, anche molto delicati come un uovo oltre ad oggetti più pesanti, fino a 10 kg.
“Le potenziali applicazioni includono tecnologie di ricerca e salvataggio, dove la velocità è essenziale, e la robotica di produzione industriale”, spiega Yin. “Ad esempio, immagina robotici da linea di produzione più veloci, ma ancora in grado di gestire oggetti fragili”.
Approfondimenti
- Leveraging elastic instabilities for amplified performance: Spine-inspired high-speed and high-force soft robots | Science Advances (IA) (DOI: 10.1126/sciadv.aaz6912)
