Robotica da record: il più piccolo robot del mondo è un insetto
Si chiama Robeetle, pesa 88mg e può aiutare gli scienziati a creare robot sempre più simili agli organismi naturali.
Un piccolo scarabeo robotico è entrato nel Guinness dei Primati come il robot più leggero mai creato, tra quelli in grado di camminare o muoversi nello spazio: li chiamano crawling robots, letteralmente “robot striscianti”, ma sono molto di più.
Per potersi muovere ed essere così leggero, il piccolo Robeetle ha un’alimentazione del tutto particolare, e ovviamente caratteristiche che lo rendono diverso dalla maggior parte dei robottoni cui siamo abituati, dai sogni cinematografici al bellissimo Atlas di Boston Dynamics, che farà anche parkour ma comunque pesa quasi novanta chili.
Robeetle: la grande sfida delle dimensioni
Nel paper che illustra la nascita del Robeetle, apparsa su Science Robotics a firma dei ricercatori Xiufeng Yang, Longlong Chang e Néstor O. Pérez-Arancibia, si parla apertamente di sfida.
“I più avanzati microrobot a scala d’insetto” si legge nell’introduzione “devono ancora raggiungere le capacità osservate nelle api e negli scarafaggi”: ancora oggi, nessun robot al di sotto del grammo di peso è riuscito a “svolgere in autonomia compiti difficili o utili per gli umani”.
Per autonomia, in robotica, s’intende generalmente la capacità di eseguire operazioni periodiche e costanti senza l’applicazione di energie esterne o comandi provenienti da controller, che siano cablati o wireless.
Ecco cosa sono i cosiddetti crawler robots di cui parla il Guinness World Record: piccole “automobili telecomandate” provviste di una o più telecamere che gli consentono di studiare in autonomia lo spazio circostante – ovviamente a vari livelli di precisione.
“La creazione di microrobot autonomi al di sotto del grammo che siano capaci di comportamenti complessi” si legge nella ricerca “rimane una delle grandi sfide della robotica”.
La difficoltà, nel dettaglio, è dovuta alla mancanza di microattuatori – l’equivalente dei muscoli dei robot – che abbiano la potenza specifica, per esempio, del grasso animale. Se le api sono ancora molto più evolute del Robeetle, è perché gli organismi viventi hanno accesso a forme di energia estremamente più “dense” di quelle replicabili in laboratorio.
Il grasso animale produce 38 megajoule per ogni chilogrammo di peso, mentre la micro-robotica si avvicina a difficoltà ai 2 megajoule per chilo.
Come funziona il robot più leggero del mondo
Robeetle pesa appena 88 milligrammi, come tre chicchi di riso, e proprio nell’ottica di rispondere alla sfida della micro-alimentazione usa una tecnologia assolutamente particolare.
Il piccolo scarafaggio robotico è alimentato da una combustione catalitica di metanolo, un combustibile che sviluppa ben 20 megajoule per ogni chilogrammo di peso, ed è capace di svolgere operazioni autonome.
Robeetle ne contiene 95 milligrammi, ed è in grado di muoversi tra diverse condizioni atmosferiche, oppure su superfici diverse, sa arrampicarsi su piani inclinati e muoversi anche in contesti outdoor, così pieni di variabili da essere spesso la “prova finale” delle capacità di un robot autonomo.
Il piccolo robot, che ha pressappoco le dimensioni di un vero scarafaggio, può anche trasportare pesi, fino a 2.6 volte il suo peso.
Néstor O. Pérez-Arancibia, professore associato della School of Mechanical and Materials Engineering alla Washington State University, afferma che lo scopo della ricerca è quello di “risolvere i grandi problemi dell’ingegneria imitando le abilità delle creature naturali”.
Il Robeetle verrà incluso nel prossimo Guinness Book of World Records come il robot autonomo più leggero mai realizzato. La sua importanza, d’altro canto, è nelle parole dei suoi creatori di tutt’altro tipo: si tratta di un esperimento che, imitando apertamente il mondo naturale, potrebbe aiutare a risolvere moltissimi degli attuali problemi della robotica applicata.
Alessandra Caraffa
