Robot “moscerini” di 10 milligrammi. Ecco i primi prototipi.
Minuscoli “robot moscerini”, del peso di pochi milligrammi, furono ipotizzati per la prima volta negli anni ’80. Come stabilizzarne uno se dovesse librarsi come un piccolo insetto non è ancora stato risolto, a causa dei problemi aerodinamici in oggetti così minuscoli. Ma una recente ricerca è riuscita a trovare diversi approcci per rendere questo una realtà.
La possibilità di far volare un mini robot assume diversi requisiti aerodinamici, tra cui il requisito che i sensori siano sia di massa estremamente ridotta, oppure che larghezza di banda di tali sensori sia elevata. Inoltre, i giroscopi di velocità al silicio sono ancora troppo pesanti per essere installati in macchine così minuscole. Il robot più piccolo per eseguire un volo stazionario controllato utilizza un insieme di sensori del peso di centinaia di milligrammi.
Sawyer Fuller, ricercatore del Department of Mechanical Engineering dell’Università di Washington, insieme al suo team, ha dimostrato che un accelerometro rappresenta forse il modo più diretto per stabilizzare il volo, soddisfacendo i limiti estremi di dimensioni, velocità, peso e potenza di un robot volante, anche se si riduce a pochi milligrammi. Man mano che la scala dell’aeromobile si riduce, la fisica del ridimensionamento impone che il rapporto tra resistenza aerodinamica e massa aumenti. Ciò si traduce in una riduzione del rumore nella misurazione della velocità dell’aria da parte di un accelerometro.
Viene mostrato, attraverso la simulazione e l’esperimento su un robot da 30 grammi, che un accelerometro standard da 2 milligrammi è in linea di principio in grado di stabilizzare un robot da 10 milligrammi nonostante l’elevato rumore nel sensore stesso. Lo studio è basato sul comportamento di volo del moscerino della frutta Drosophila melanogaster. Aggiungendo una minuscola fotocamera e un’efficiente sistema di elaborazione visiva ispirata dalla sistema di visione dell mosche, si è permesso al piccolo robot di controllarne l’assetto e la velocità di volo.
L’approccio, dice Sawyer, è ispirato alla biologia, e convalidato su un piccolo elicottero volante paragonabile al moscerino della frutta ed è abbastanza piccolo ed efficiente per un veicolo volante da 10 milligrammi (che pesa meno di un chicco di riso).
Fonte: https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abq8184
