Droni-insetto con attuatori morbidi: più resistenti e agili. Ecco il progetto del MIT

Droni-insetto con attuatori morbidi: più resistenti e agili. Ecco il progetto del MIT

Al MIT di Boston sono stati realizzati piccoli droni volanti che hanno la peculiarità di usare attuatori morbidi. Sono più agili e resistenti, anche se per ora necessitano di alimentazione cablata

di pubblicata il , alle 13:21 nel canale Scienza e tecnologia
 

Nei laboratori del MIT di Boston sono stati sviluppati dei minuscoli droni con ali morbide che sono in grado di vibrare 500 volte al secondo e permettono al piccolo dispositivo di essere meno fragile quando in volo e abbastanza agile da potersi muovere nell'aria come un piccolo insetto. In particolare il piccolissimo drone pesa 665 milligrammi ed è mosso da attuatori di elastomeri dielettrici.

Kevin Yufeng Chem, assistente professore che ha coordinato il progetto, spiega: "Gli attuatori morbidi sono costituiti da sottili cilindri di gomma rivestiti da nanotubi di carbonio. Quando si applica tensione ai nanotubi, viene prodotta una forza elettrostatica che comprime e allunga il cilindro di gomma: questo movimento ripetuto ha l'effetto di far vibrare velocemente le ali del drone.

Non è la prima volta che in ambito accademico vengono realizzati piccoli droni volanti ispirati agli insetti: uno dei precedenti illustri è rappresentato dal progetto dell'Università di Harvard, presentato nel 2018, che ha portato alla realizzazione di RoboBee. Il piccolo drone, ispirato espressamente alle api, è però significativamente differente rispetto a quanto realizzato dai ricercatori del MIT: i suoi attuatori erano rigidi, contenenti strisce di ceramica, e basati sull'effetto piezoelettrico. Le strisce di ceramica, una volta applicato un campo elettrico, si contraevano e distendevano.

"Sebbene questi sistemi possano raggiungere un elevato rapporto portanza/peso non hanno ancora dimostrato di poter compiere manovre simili a quelle degli insetti come il recupero rapido dopo una collisione" sottolinea Chen con i co-autori della pubblicazione su IEE Transactions on Robotics. I ricercatori tratteggiano tra i possibili casi d'uso di droni di questo tipo l'impollinazione di colture o l'ispezione di macchinari e apparati in spazi angusti o pericolosi da raggiungere, oppure ancora l'assistenza in missioni di ricerca e salvataggio. "La maggior parte dei droni di oggi sono relativamente grandi. Le loro applicazioni implicano il volo all'aperto. La domanda è: si possono creare robot delle dimensioni di un insetto che possono muoversi in spazi complessi e caotici?" osserva Chen.

I ricercatori hanno realizzato un video che dimostra le capacità dei piccoli droni di eseguire rapide manovre in volo e riprendersi dopo un urto. I piccoli droni sono attualmente collegati ad una fonte di alimentazione dal momento che i particolari attuatori richiedono una tensione elevata per poter operare. La sfida sarà riuscire scollegare i droni riuscendo a realizzare una versione che possa muoversi nell'aria senza vincoli, cercando di ridurre la tensione operativa necessaria alla contrazione degli attuatori morbidi.

I ricercatori sono inoltre al lavoro per realizzare un nuovo prototipo del concetto, più simile nelle fattezze ad una libellula.

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