Una nuova generazione di droni ispirati agli insetti

I ricercatori del Mit hanno progettato un sistema di robot aerei minuscoli e agili che, grazie alla nuova tecnologia, potrebbero resistere alle collisioni e operare nell’agricoltura, nel salvataggio e in attività legate alla sicurezza e alla manutenzione, come l’ispezione delle turbine a gas.

Droni delle dimensioni di un insetto con una destrezza e una resilienza senza precedenti. Li hanno progettatti gli ingegneri del Mit. I robot aerei sono alimentati da una nuova classe di attuatori morbidi, che consente loro di resistere agli inconvenienti fisici del volo nel mondo reale. Un giorno questi robot potrebbero lavorare nell’agricoltura o nel salvataggio oppure guidare macchinari complessi per attività legate alla sicurezza e alla manutenzione, per esempio eseguire l’ispezione di motori a turbina con l’ausilio di una piccola telecamera.

In genere, i droni richiedono ampi spazi aperti, perché non sono abbastanza agili da muoversi in spazi ristretti, né abbastanza robusti da resistere alle collisioni tra la folla. “La domanda è stata: possiamo creare robot in scala di insetti in grado di muoversi in spazi molto complessi e disordinati?” racconta Kevin Yufeng Chen, membro del dipartimento di ingegneria elettrica e informatica e del laboratorio di ricerca di elettronica del Mit.

I droni di dimensioni ridotte richiedono una costruzione fondamentalmente diversa da quelli più grandi. I droni di grandi dimensioni sono generalmente alimentati da motori, ma i motori perdono efficienza man mano che vengono ridotti, quindi bisogna “cercare alternative” continua Chen.

Una nuova generazione di droni ispirati agli insetti
Courtesy of Kevin Yufeng Chen

La principale alternativa fino ad ora è stata impiegare un piccolo attuatore rigido costruito con materiali ceramici piezoelettrici. Chen con la sua squadra ha usato attuatori morbidi invece di quelli duri e fragili. Gli attuatori morbidi sono costituiti da sottili cilindri di gomma rivestiti in nanotubi di carbonio. Quando viene applicata la tensione, producono una forza elettrostatica che comprime e allunga il cilindro di gomma.

L’allungamento e la contrazione ripetuti fanno battere rapidamente le ali del drone, che in questo caso arrivano a quasi 500 volte al secondo, conferendo al drone una resistenza simile a un insetto. “Se viene colpito mentre vola, si riprende –  sottolinea Chen – Può anche fare manovre estreme come capriole in aria“. Il drone insetto pesa solo 0,6 grammi, approssimativamente come la massa di un grande calabrone. Per ora assomiglia a una minuscola cassetta con le ali, ma il tema sta lavorando a un nuovo prototipo a forma di libellula.

 

 

 

 

 

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