Questo robot può nuotare sotto la sabbia e anche scavare, grazie a due arti anteriori che imitano le pinne sovradimensionate dei cuccioli di tartaruga.
È l’unico robot in grado di viaggiare nella sabbia a una profondità di 5 pollici. Può anche viaggiare a una velocità di 1,2 millimetri al secondo, circa 4 metri, o 13 piedi, all’ora. Questo può sembrare lento ma è paragonabile ad altri animali sotterranei come vermi e vongole. Il robot è dotato di sensori di forza all’estremità degli arti che gli consentono di rilevare gli ostacoli durante il movimento. Può funzionare senza vincoli ed essere controllato tramite WiFi.
I robot che possono muoversi attraverso la sabbia affrontano sfide significative come affrontare forze più elevate rispetto ai robot che si muovono nell’aria o nell’acqua. Inoltre si danneggiano più facilmente. Tuttavia, i potenziali vantaggi di risolvere la locomozione nella sabbia includono l’ispezione dei silos di grano, le misurazioni per i contaminanti del suolo, lo scavo del fondo marino, l’esplorazione extraterrestre e la ricerca e il salvataggio.
Il robot è il risultato di diversi esperimenti condotti da un team di robotisti dell’Università della California a San Diego per comprendere meglio la sabbia e come i robot potrebbero attraversarla. La sabbia è particolarmente impegnativa a causa dell’attrito tra i granelli di sabbia che porta a grandi forze; difficoltà nel percepire gli ostacoli; e il fatto che passi dal comportamento liquido a quello solido a seconda del contesto.
Il team credeva che l’osservazione degli animali sarebbe stata la chiave per lo sviluppo di un robot in grado di nuotare nella sabbia e anche scavare da solo. Dopo aver considerato i vermi, sono atterrati sui cuccioli di tartaruga marina, che hanno pinne anteriori allargate che consentono loro di emergere dopo la schiusa. Le pinne simili a tartarughe possono generare grandi forze propulsive; consentire al robot di sterzare; e hanno il potenziale per rilevare gli ostacoli.
Gli scienziati non comprendono ancora del tutto come i robot con appendici simili a pinne si muovano all’interno della sabbia. Il team di ricerca dell’UC San Diego ha condotto simulazioni e test approfonditi e alla fine è arrivato a un design del corpo affusolato e un naso a forma di pala.
“Avevamo bisogno di costruire un robot che fosse allo stesso tempo forte e aerodinamico”, ha affermato Shivam Chopra, autore principale dell’articolo che descrive il robot nella rivista Advanced Intelligent Systems e un dottorato di ricerca. studente nel gruppo di ricerca del professor Nick Gravish alla Jacobs School of Engineering della UC San Diego.
Il robot rileva gli ostacoli monitorando i cambiamenti nella coppia generata dal movimento delle sue pinne. Può rilevare ostacoli sopra il suo corpo, ma non sotto o direttamente di fronte.
Per mantenere il robot a una profondità livellata nella sabbia, i ricercatori hanno progettato due superfici simili a fogli, che chiamano terrafoil, ai lati del naso del robot. Ciò ha permesso loro di controllare la portanza, poiché il robot aveva la tendenza a tenere il naso puntato verso la superficie.
I ricercatori hanno testato il robot in un serbatoio lungo 5 piedi in laboratorio, così come a La Jolla Shores, una spiaggia vicino al campus della UC San Diego. Hanno scoperto che il robot ha rallentato nella sabbia bagnata, che offre più resistenza.
I prossimi passi includono l’aumento della velocità del robot; e permettendogli di scavare effettivamente nella sabbia, oltre a scavarsi fuori dalla sabbia.
Il lavoro è parzialmente supportato dall’Office of Naval Research ed è stato presentato nel numero del 12 maggio 2023 di Sistemi intelligenti avanzati.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
