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Un robot volante che imita il moscerino

17 settembre 2018

Un robot volante che imita il moscerino

Un prototipo di robot ad ala battente riproduce

fedelmente alcune caratteristiche anatomiche e

dinamiche delle ali degli insetti, in particolare

del moscerino della frutta(red)

Batte le ali 17 volte al secondo, producendo

la spinta sufficiente a restare in aria e cambiare

direzione con piccole correzioni del movimento,

le stesse che permettono agli insetti di avvicinarsi

a un fiore o di scappare da un pericolo.

È un piccolo capolavoro di microingegneria DelFly

Nimble, il piccolo robot ad ala battente in grado

di volare autonomamente, realizzato da ricercatori

del Politecnico di Delft in collaborazione con l'Università

di Wageningen, entrambi nei Paesi Bassi,

e descritto su "Science".

Il robot in una dimostrazione di volo.

(Credit: Henri Werij, TU Delft)L'ispirazione al mondo

naturale non è certo una novità nel campo della robotica:

spesso gli studiosi cercano di imitare le caratteristiche

anatomiche e funzionali degli animali.

Ma il compito risulta particolarmente arduo nel caso del

volo ad ala battente degli insetti, per l'estrema complessità

degli schemi di movimento e dell'aerodinamica che ne

è alla base, nonché per la connessione del sistema

neuromotorio con quello sensoriale, che permette reazioni

assai rapide agli input ambientali.

Il nuovo prototipo di robot insetto sembra poter

riprodurre alcune di queste caratteristiche.

"Il robot ha una velocità massima di 25 chilometri all'ora

e può anche effettuare manovre acrobatiche e cambi di

direzione repentini, come una capovolta di 360 gradi",

ha commentato Matej Karásek, primo autore dello

studio e principale progettista del prototipo.

"Con un'apertura alare di 33 centimetri e un peso di

29 grammi, il robot ha, per le sue dimensioni,

un'eccellente efficienza energetica, che permette

un'autonomia di cinque minuti per i volteggi in aria

o un chilometro circa di volo lineare con una batteria carica".

Il piccolo robot ha dimostrato di avere capacità di

volo così elevate da poter essere considerato come

modello di studio per gli insetti.

"Quando ho visto il robot per la prima volta, ero

stupito di quanto il suo volo somigliasse da vicino

a quello che si osserva in natura, specialmente

durante le manovre: ho pensato subito che

avremmo potuto usarlo per fare ricerca sul

controllo e sulla dinamica di volo degli insetti",

ha spiegato Florian Muijres della Wageningen

University.

In particolare, il volo di DelFly Nimble somiglia

molto a quello osservato in Drosophila melanogaster,

il moscerino della frutta, usato nei laboratori

come modello di studio.

E il primo risultato dei ricercatori olandesi è

che il robot ha permesso di dimostrare come

i moscerini controllano l'angolo di virata per

ottimizzare la loro capacità di fuga.

"A differenza di quello che avviene negli

esperimenti su animali, con DelFly Nimble

avevamo in ogni momento il pieno controllo

di ciò che avveniva nel 'cervello' del robot

questo ci ha permesso di identificare e descrivere

un nuovo meccanismo aerodinamico su cui fanno

affidamento i moscerini, ma eventualmente anche

altri animali volanti, che controllano la direzione

di volo usando queste rapide virate", ha concluso

Karásek.