RoboBees: Autonomo Volo Microrobots

Insetto-robot ispirato con i potenziali utilizzi di impollinazione delle colture, di ricerca e di missioni di soccorso, di sorveglianza, ad alta risoluzione, meteo, clima, e per il monitoraggio ambientale

RoboBees: Autonomo Volo Microrobots
Credito: Wyss Institute presso l’Università di Harvard

Ispirato alla biologia dell’ape, i ricercatori del Wyss Institute sono in via di sviluppo RoboBees, artificiali sistemi che potrebbero svolgere una miriade di ruoli in agricoltura o di soccorso. Un RoboBee misura circa la metà delle dimensioni di una graffetta, pesa meno di un decimo di grammo e vola usando “muscoli artificiali” compromessi su materiali che si contraggono quando viene applicata una tensione. Ulteriori modifiche consentono ad alcuni modelli di RoboBee di passare dal nuoto subacqueo al volo, oltre a “posarsi” su superfici che utilizzano elettricità statica.

Il masterminding del RoboBee è stato motivato dall’idea di sviluppare veicoli micro-aerei autonomi in grado di volo autonomo e auto-diretto e di ottenere un comportamento coordinato in grandi gruppi. A tal fine, lo sviluppo di RoboBee è ampiamente diviso in tre componenti principali: il corpo, il cervello e la colonia. Lo sviluppo del corpo consiste nella costruzione di insetti robotici in grado di volare da soli con l’aiuto di una fonte di energia compatta e perfettamente integrata; lo sviluppo del cervello riguarda sensori “intelligenti” ed elettronica di controllo che imitano gli occhi e le antenne di un’ape e possono percepire e rispondere dinamicamente all’ambiente; l’obiettivo della Colonia è coordinare il comportamento di molti robot indipendenti in modo che agiscano come un’unità efficace.

È davvero solo grazie alle recenti scoperte di questo laboratorio nella produzione, nei materiali e nel design che siamo stati in grado di provarlo. E ha funzionato, in modo spettacolare.

Robert Wood
RoboBees: Microrobots volanti autonomi
Credito: Istituto di Wyss all’università di Harvard.

Per costruire RoboBees, i ricercatori del Wyss Institute hanno sviluppato metodi di produzione innovativi, le cosiddette tecnologie microelettromeccaniche pop-Up (MEMs) (vedi anche la pagina della tecnologia MEMS pop-Up) che hanno già notevolmente ampliato i confini dell’attuale progettazione e ingegneria robotica.

Tutte le aree per l’uso di RoboBees sono disponibili per la licenza.

Ispirato alla biologia di una mosca, con anatomia in scala submillimetrica e due ali sottili come wafer che sbattono a 120 volte al secondo, gli insetti robotici, o robobee, raggiungono il decollo verticale, librandosi e sterzando. I piccoli robot sbattono le ali usando attuatori piezoelettrici-strisce di ceramica che si espandono e si contraggono quando viene applicato un campo elettrico. Le cerniere sottili di plastica incastonate all’interno di una struttura del corpo della fibra del carbonio fungono da giunti e un sistema di controllo delicatamente equilibrato comanda i movimenti rotatori nel robot dell’sbattimento-ala, con ogni ala controllata indipendente in tempo reale. Le applicazioni di RoboBees potrebbero includere il monitoraggio ambientale distribuito, le operazioni di ricerca e salvataggio e l’assistenza con l’impollinazione delle colture. Credito: Istituto di Wyss all’università di Harvard.

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