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FiloBot: il robot che cresce come le piante rampicanti

di Redazione

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I ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) hanno recentemente presentato i risultati di un progetto decennale culminato nello sviluppo di un innovativo robot chiamato FiloBot. Questo robot, ispirato ai comportamenti delle piante rampicanti, è in grado di crescere autonomamente in risposta a stimoli esterni come la gravità e la luce. L’annuncio è stato fatto attraverso la pubblicazione di uno studio su Science Robotics.

Il team di ricerca, guidato da Barbara Mazzolai, ha originariamente preso ispirazione dalle radici delle piante e ha impiegato la produzione additiva, o stampa 3D, per replicare la crescita delle piante rampicanti. “Le piante rampicanti crescono opponendosi alla gravità e sfruttano i supporti per vincere la competizione per la luce e le altre risorse, in ambienti difficili e affollati come le foreste tropicali”, spiega Mazzolai. “Possono usare viticci e uncini, oppure avvolgersi attorno al supporto stesso: FiloBot sfrutta quest’ultima strategia“.

Le potenziali applicazioni di FiloBot sono ampie. Questi robot potrebbero essere utilizzati per muoversi in ambienti non strutturati e attraversare spazi vuoti, compiti che risultano spesso complessi per i robot convenzionali con ruote o gambe. Tra le possibili applicazioni figurano operazioni di ricerca e salvataggio, attività di monitoraggio e bonifica ambientale.

La struttura di FiloBot è composta da una testa dotata di sensori di luce e gravità. Alla base del robot, una stampante 3D rilascia un filamento di materiale termoplastico, che, modulando la velocità di distribuzione lungo la circonferenza, determina la forma circolare del corpo a forma di stelo del robot. Il robot è ancorato a una stazione con alimentatore, bobina di filamento e ventole.

Il comportamento di FiloBot è regolato autonomamente in base alla gravità e alla luce. Ad esempio, seguendo il principio dello scototropismo, il robot cerca il sostegno di una pianta, crescendo sopra una foglia all’ombra di quella sovrastante e dirigendosi verso il troncoQuesta azione è resa possibile dalla misurazione continua dell’angolo tra la direzione di crescita del robot e la gravità, con conseguenti regolazioni dei parametri di crescita.


Un aspetto interessante del progetto riguarda la capacità di FiloBot di regolare la rigidità del suo fusto in base alle esigenze. Inizialmente, si ispessisce per resistere alla gravità nelle fasi iniziali della crescita o quando attraversa spazi vuoti, mentre diventa più leggero e flessibile quando è legato a un supporto. Questo adattamento permette al robot di risparmiare energia, accelerare la crescita e migliorare le capacità di esplorazione.

Tuttavia, FiloBot non è ancora in grado di passare autonomamente da un comportamento all’altro, valutando l’impatto della gravità e della luce sulla sua crescita. Gli autori dell’articolo, con a capo Emanuela Del Dottore, ricercatrice dell’IIT, indicano che la prossima sfida è raggiungere l’autonomia totale del robot.

Ian Walker, un esperto di robotica dell’Università di Clemson negli Stati Uniti, sottolinea l’importanza del lavoro del gruppo di Mazzolai nel campo della crescita di strutture robotiche attraverso la produzione additiva, definendolo un passo significativo verso le applicazioni in ambienti esterni.
 


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