Indice
- 1 Si tratta di un drone in grado di cambiare forma in volo per poi muoversi nei terreni più diversi senza neppure fermarsi
- 2 Un design ispirato agli animali e al volo degli uccelli
- 3 Come atterrano gli elicotteri? I pericoli del “ground effect”
- 4 Esperimenti nel laboratorio CAST e controllo predittivo avanzato
- 5 Innovazione tra cielo e terra: un robot per la nuova mobilità
Si tratta di un drone in grado di cambiare forma in volo per poi muoversi nei terreni più diversi senza neppure fermarsi
Un team di ingegneri del California Institute of Technology (Caltech) ha progettato un robot capace di trasformarsi in volo, passando dalla modalità drone a quella terrestre senza atterrare completamente. Questa novità segna un importante salto nella robotica mobile: a differenza dei robot ibridi esistenti, che devono toccare terra prima di attivare le ruote, ATMO (acronimo di aerially transforming morphobot) può cambiare assetto mentre è ancora sospeso, evitando di bloccarsi su terreni irregolari. Il sistema è progettato per garantire una maggiore agilità e robustezza, caratteristiche che potrebbero renderlo utile in missioni esplorative o nei servizi di consegna automatica. Il cuore del meccanismo risiede in un unico motore centrale che, attraverso una cerniera, solleva o abbassa i propulsori. Questi ultimi, in modalità guida, si trasformano in ruote, mentre in assetto di volo funzionano come jet orientabili.
Un design ispirato agli animali e al volo degli uccelli
“Abbiamo progettato un sistema robotico ispirato alla natura, al modo in cui gli animali modificano il proprio corpo per muoversi in ambienti diversi”, spiega Ioannis Mandralis, dottorando in ingegneria aerospaziale e primo autore dello studio pubblicato su Communications Engineering. Mandralis sottolinea come gli uccelli rappresentino un chiaro modello: volano, poi mutano morfologia per rallentare e aggirare ostacoli. “La possibilità di trasformarsi in volo apre a nuove frontiere di autonomia e adattabilità”, aggiunge il ricercatore. Tuttavia, la trasformazione a mezz’aria presenta anche complesse sfide aerodinamiche: il robot non solo deve affrontare le turbolenze vicino al suolo, ma anche quelle generate internamente durante il cambio di forma.
Come atterrano gli elicotteri? I pericoli del “ground effect”
“Anche se può sembrare semplice, osservare un uccello che atterra e poi corre è un problema che l’aeronautica studia da oltre cinquant’anni”, afferma Mory Gharib, professore di aeronautica e direttore del CAST e di GALCIT. Tutti i veicoli volanti sperimentano forze complesse durante l’atterraggio. L’esempio classico è l’elicottero: l’aria spinta verso il basso dai rotori, rimbalzando sul terreno, può generare vortici pericolosi, compromettendo la stabilità del mezzo. ATMO deve affrontare una sfida ancora maggiore: con i suoi quattro propulsori, il robot deve gestire interazioni complesse tra i flussi d’aria, che cambiano costantemente durante il passaggio da una modalità all’altra.
Esperimenti nel laboratorio CAST e controllo predittivo avanzato
Per analizzare questi fenomeni, il team ha condotto test nel laboratorio CAST, utilizzando sensori di carico per valutare la spinta in varie configurazioni. Sono stati eseguiti anche esperimenti di visualizzazione del fumo per rendere visibili i vortici che influenzano la stabilità. I dati ottenuti sono stati fondamentali per sviluppare un sistema di controllo predittivo, che anticipa i comportamenti futuri del robot e ne corregge in tempo reale l’azione. “L’algoritmo di controllo è l’elemento più innovativo della ricerca”, afferma Mandralis. “Non si tratta di un semplice quadricottero: ogni trasformazione modifica profondamente l’interazione tra le forze, e il software deve reagire con precisione istantanea”.
Innovazione tra cielo e terra: un robot per la nuova mobilità
Il progetto ATMO dimostra come l’ibridazione delle forme di locomozione, ispirata al mondo naturale, possa offrire soluzioni concrete ai limiti della robotica tradizionale. I progressi ottenuti dal Caltech potrebbero essere adottati in vari contesti: soccorso in aree impervie, consegne urbane, missioni spaziali. Ma la sfida più grande resta quella dell’autonomia adattiva, su cui il team continuerà a lavorare per affinare ulteriormente i modelli predittivi e di risposta. In una società sempre più automatizzata, macchine capaci di decidere come e dove muoversi in modo intelligente potrebbero diventare la nuova frontiera.
