Piccolo, forma

Università del Colorado a Boulder

immagine: CLARI pesa meno di una pallina da ping pong e ne possono stare diverse nel palmo di una mano.vedere di più

Credito: Casey Cass/CU Boulder

Arriva in una situazione difficile vicino a te: CLARI, il piccolo robot schiacciabile che può cambiare passivamente la sua forma per infilarsi in spazi stretti, con un po' di ispirazione dal mondo degli insetti.

CLARI, che sta per Compliant Legged Articulated Robotic Insect, proviene da un team di ingegneri dell'Università del Colorado Boulder. Ha anche il potenziale per aiutare i primi soccorritori dopo gravi disastri in un modo completamente nuovo.

Molti di questi robot stanno facilmente nel palmo di una mano e pesano meno di una pallina da ping pong. CLARI può trasformare la sua forma da quadrata a lunga e snella quando l'ambiente circostante diventa angusto, ha affermato Heiko Kabutz, dottorando presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica Paul M. Rady.

Kabutz e i suoi colleghi hanno presentato il robot in miniatura in uno studio pubblicato il 30 agosto sulla rivista "Advanced Intelligent Systems".

In questo momento, CLARI ha quattro gambe. Ma il design della macchina consente agli ingegneri di mescolare e abbinare le sue appendici, dando vita potenzialmente ad alcuni robot selvaggi e dimenatori.

"Ha un design modulare, il che significa che è molto facile personalizzare e aggiungere più gambe", ha affermato Kabutz. "Alla fine, vorremmo costruire un robot a otto zampe, in stile ragno, che possa camminare su una rete."

CLARI è ancora agli inizi, ha aggiunto Kaushik Jayaram, coautore dello studio e assistente professore di ingegneria meccanica alla CU Boulder. Il robot, ad esempio, è legato a dei cavi che gli forniscono energia e gli inviano comandi di base. Ma spera che, un giorno, queste piccole macchine possano strisciare in modo indipendente in spazi dove nessun robot è mai riuscito a strisciare prima, come l’interno dei motori dei jet o le macerie degli edifici crollati.

"La maggior parte dei robot oggi assomiglia sostanzialmente a un cubo", ha detto Jayaram. “Perché dovrebbero essere tutti uguali? Gli animali sono disponibili in tutte le forme e dimensioni.

Il potere degli scarafaggi

Jayaram non è estraneo ai robot che riflettono il miscuglio del mondo animale.

Come studente laureato presso l'Università della California, Berkeley, ha progettato un robot in grado di infilarsi in spazi ristretti comprimendosi fino a circa la metà della sua altezza, proprio come gli scarafaggi che si incuneano nelle fessure di un muro. Ma quella macchina, ha detto, rappresentava solo la punta dell’iceberg per quanto riguarda la flessibilità degli animali.

"Siamo stati in grado di superare gli spazi verticali", ha detto. “Ma questo mi ha fatto pensare: questo è un modo per comprimere. Cosa sono gli altri?”

Ed è qui che CLARI, costretta a infilarsi negli spazi orizzontali, entra in scena.

Nella sua forma più elementare, il robot ha la forma di un quadrato con una gamba lungo ciascuno dei quattro lati. A seconda di come stringi CLARI, tuttavia, può diventare più largo, come un granchio, o più allungato, come il vecchio preferito di Jayaram, lo scarafaggio. Nel complesso, il robot può trasformarsi da circa 34 millimetri (1,3 pollici) di larghezza nella sua forma quadrata a circa 21 millimetri (0,8 pollici) di larghezza nella sua forma allungata.

A differenza del precedente scarafaggio meccanizzato di Jayaram, ciascuna delle gambe di CLARI funziona quasi come un robot indipendente, con il proprio circuito stampato e doppi attuatori che muovono la gamba avanti, indietro e lateralmente, in modo simile all'articolazione dell'anca umana. In teoria, questa modularità potrebbe consentire ai robot CLARI di assumere un’ampia varietà di forme.

"Ciò che vogliamo sono robot generici che possano cambiare forma e adattarsi a qualunque siano le condizioni ambientali", ha affermato Jayaram. "Nel mondo animale, potrebbe essere qualcosa di simile a un'ameba, che non ha una forma ben definita ma può cambiare a seconda che abbia bisogno di muoversi velocemente o di inghiottire del cibo."

Crawler web

Lui e Kabutz vedono il loro progetto attuale come il primo di una serie di robot CLARI che sperano diventino più piccoli e più agili.