Un nuovo robot affettuosamente chiamato Bee++ è in grado di volare liberamente con tutti e sei i gradi di libertà, rappresentando un incredibile avanzamento nella robotica in miniatura che potrebbe contribuire in tutto, dall’impollinazione artificiale alle operazioni di ricerca e soccorso.
Il robot, sviluppato da un team di ricercatori presso la Washington State University (WSU), è dotato di quattro ali realizzate in fibra di carbonio e mylar e di un attuatore leggero per controllare il movimento delle ali. Secondo una dichiarazione della WSU, è il primo robot del suo genere in grado di volare stabilmente in tutte le direzioni, compreso il movimento di torsione noto come yaw, che di solito è il più difficile da gestire con successo per i robot.
Il team di ricerca, guidato da Néstor O. Pérez-Arancibia, professore associato Flaherty presso la School of Mechanical and Materials Engineering della WSU, ha pubblicato questa settimana il loro rapporto su Bee++ nella rivista IEEE Transactions on Robotics, e Pérez-Arancibia presenterà il rapporto alla IEEE International Conference on Robotics and Automation, prevista per la fine di giugno.
Il robot è il frutto di decenni di ricerca, con ricercatori di robotica di tutto il mondo che cercano di sviluppare un insetto artificiale volante che potrebbe un giorno offrire nuovi modi per impollinare le piante, condurre ricerche biologiche e svolgere operazioni di ricerca e soccorso in ambienti ristretti, come un edificio o una struttura crollati.
Per creare il robot, i ricercatori hanno dovuto ricreare digitalmente il cervello di un insetto utilizzando speciali controller.
“Si tratta di una combinazione di progettazione e controllo robotico”, ha affermato Pérez-Arancibia. “Il controllo è estremamente matematico e si progetta una sorta di cervello artificiale. Alcune persone lo chiamano tecnologia nascosta, ma senza questi semplici cervelli, nulla funzionerebbe”.
Nel 2019, Pérez-Arancibia e due dottorandi hanno costruito un robot insetto con quattro ali abbastanza leggero da poter decollare, compiere movimenti di rollio e beccheggio, ottenendo così quattro gradi di libertà, ma gli ultimi due gradi, noti come yaw, erano più difficili da implementare.
“Se non riesci a controllare il yaw, le tue possibilità sono molto limitate”, ha detto Pérez-Arancibia.
“Se sei un’ape e hai il fiore di fronte a te, ma non riesci a controllare il yaw, stai girando continuamente mentre cerchi di raggiungerlo”.
“Il sistema è estremamente instabile e il problema è molto difficile”, ha proseguito.
“Per molti anni, le persone avevano idee teoriche su come controllare il yaw, ma nessuno è riuscito a realizzarlo a causa delle limitazioni di attuazione”.
Con un peso di soli 95 mg e un’apertura alare di 33 mm, il robot ape è comunque ancora più grande di un’ape media di un fattore di quasi dieci, ma rappresenta un passo importante nello sviluppo di robot funzionali a questa scala e uno dei maggiori ostacoli alla loro realizzazione è stato superato.
