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Mag 15, 2019

In arrivo i soft robot della NASA per le missioni nello spazio

Saranno realizzati in silicone e stampati in 3D i nuovi robot a cui stanno lavorando Chuck Sullivan e Jack Fitzpatrick, i due scienziati che svilupperanno per la NASA i robot morbidi per le missioni spaziali

I soft robot sono robot realizzati con materiali morbidi e flessibili, si ispirano alla natura e sono in grado di interagire in modo più sicuro con l’ambiente circostante e con l’essere umano.

Che cosa sono i soft robot

La soft robotics è uno dei settori emergenti della biorobotica e smentisce l’assunto secondo il quale un robot, per funzionare, deve necessariamente essere costituito da un insieme di strutture rigide. I soft robot sono robot morbidi con capacità di adattamento superiori a quelle dei robot tradizionali: possono allungarsi, torcersi, deformarsi, esattamente come le specie animali e vegetali che imitano.

 

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A questo innovativo progetto stanno attualmente lavorando due scienziati Chuck Sullivan e Jack Fitzpatrick, nel centro di ricerca di Langley in Virginia, su mandato dell’Agenzia Spaziale Americana che progetta di utilizzare i robot soffici per i “lavori sporchi” nelle missioni spaziali.

Questo tipo di tecnologia, come ha spiegato Chuck Sullivan, può rendersi utile in applicazioni spaziali: “Ciò che stiamo studiando è la fattibilità dell’impiego della robotica morbida nell’esplorazione spaziale.

La robotica morbida

I robot saranno progettati con materiali altamente flessibili, che gli permetteranno di muoversi come veri e propri organismi viventi. Grazie all’aiuto di attuatori, essi saranno in grado di eseguire movimenti che i robot tradizionali non possono fare. Proprio perché fatti di materiale rigido e metallico.

Questo tipo di tecnologia, come ha spiegato Chuck Sullivan, può rendersi utile in applicazioni spaziali: “Ciò che stiamo studiando è la fattibilità dell’impiego della robotica morbida nell’esplorazione spaziale”.

 

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“L’attuatore ha camere d’aria che si espandono e si comprimono in base alla quantità di aria in esse contenuta. Regolando la quantità di aria nella camera dell’attuatore robotico morbido, il robot può flettersi e rilassati, proprio come un muscolo umano.” In particolare, gli scienziati della NASA stanno studiando quattro proprietà chiave degli attuatori: mobilità, unione, livellamento e sagomatura”.

La mobilità si riferisce al modo in cui il robot si potrà muovere nell’ambiente, l’unione è l’interazione che questi dispositivi avranno tra di loro, il livellamento il modo in cui gli attuatori potranno adattarsi su una superficie, mentre la sagomatura esamina i modi per rafforzare passivamente altre strutture (come ad esempio gli scudi antipolvere).

 

“Vediamo queste quattro cose come il problema principale, una volta che saremo in grado di realizzare tutto questo in singoli test, vorremmo capire come combinarle”, ha poi concluso Sullivan.

La fase iniziale: stampa 3D in silicone

La resa visiva non è certo delle migliori, in quanto questi robot sembrano delle creature viventi e contorte: i movimenti vengono effettuati in base alla quantità di aria immessa nelle loro camere, ma in futuro i ricercatori li vedono all’opera sulla Luna e Marte.

 

Attualmente il lavoro consiste nella stampa in 3D di uno stampo in cui versare una sostanza flessibile come ad esempio il silicone. L’attuatore ha una o più camere d’aria che si espandono e si comprimono in base alla quantità d’aria in esse convogliata. Il controllo dei robot, insomma, passa per una serie di tubi e camere d’aria, che controllano i movimenti facendone flettere e rilassare le parti, come muscoli di una mano.

 

La robotica morbida è un concetto relativamente nuovo, l’idea di verificarne le potenzialità in ambito spaziale è stata dell’ingegnere informatico e principal investigator James Neillan, insieme a Matt Mahlin. Mentre Sullivan lavora a progetti spaziali dal 2015, e Fitzpatrick è al suo terzo tirocinio a Langley.

Dopo aver creato gli attuatori, Sullivan e Fitzpatrick dovranno concentrarsi sul come questa tecnologia possa essere utilizzata nelle missioni spaziali sia per l’assemblaggio che per l’esplorazione.

In che cosa potrebbero realmente servire i robot morbidi? “In situazioni pericolose, sporche o noiose” spiega Fitzpatrick, per aiutare a mantenere gli astronauti sicuri e produttivi durante le missioni.

 

I dispositivi robotici indipendenti saranno il futuro dell’esplorazione spaziale: la Russia punta ad avere una squadra di robot nello spazio entro il 2019, mentre la NASA sta già testando dei dispositivi automatizzati tuttofare per la Stazione Spaziale Internazionale.

 

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