Gli animali robotici stanno andando oltre il regno della fantascienza e dei giocattoli. Costruite con sensori, motori, processori e, in alcuni casi, intelligenza artificiale, queste macchine imitano l’aspetto o il comportamento di creature reali e immaginarie. Possono rispondere ai comandi, interpretare l’ambiente circostante e muoversi in luoghi difficili o pericolosi da raggiungere per le persone.
Alcuni dei progetti più insoliti sono destinati alla risposta alle catastrofi. Ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore hanno sviluppato scarafaggi cyborg applicando agli scarafaggi del Madagascar uno zainetto in miniatura contenente un microcomputer, sensori di gas e una termocamera a infrarossi. Gli elettrodi consentono agli operatori di guidare gli insetti a distanza, mentre i pannelli solari alimentano il sistema. Ogni insetto può esaminare un’area fino a 100 metri quadrati e contribuire a localizzare persone sotto le macerie, anche se per estrarre le vittime sono comunque necessari soccorritori umani.
Il sistema presenta anche notevoli limiti logistici. La fonte osserva che l’ispezione di un grande edificio potrebbe richiedere circa 500 scarafaggi e 500 operatori. Gli insetti possono identificare la posizione di una possibile vittima, ma non sono in grado di effettuare il salvataggio autonomamente.
Le formiche meccaniche vengono progettate per il sollevamento di carichi pesanti. Ingegneri della Stanford University hanno creato piccoli robot capaci di spostare carichi fino a 2.000 volte superiori alla propria massa. Quattro di essi possono trasportare un adulto, mentre gruppi più numerosi potrebbero spostare lastre di cemento o tondini per cemento armato. La loro trazione deriva da zampe ispirate a quelle dei gechi, ricoperte di microscopici peli di gomma. Poiché le batterie possono esaurirsi durante le operazioni più impegnative, le versioni industriali potrebbero essere collegate a cavi e utilizzate come veicoli da traino.
Altre macchine ispirate agli animali sono destinate alla manutenzione delle infrastrutture e all’esplorazione. Sviluppatori norvegesi hanno creato un serpente robotico lungo cinque metri per ispezionare e riparare condotte petrolifere sottomarine. Il dispositivo può trasmettere immagini, sostituire valvole e rimuovere depositi, operando a profondità fino a 500 metri per periodi fino a sei mesi prima di ricaricarsi presso stazioni dedicate.
Un granchio robotico sviluppato da ingegneri dell’University of California, Berkeley, è progettato per scavare sottoterra, raccogliere campioni e analizzare il suolo. Tra i suoi potenziali impieghi vi sono l’edilizia, l’agricoltura e il rilevamento dell’inquinamento. I ricercatori stanno inoltre valutando future applicazioni sulla Luna, mentre lavorano per aumentare la profondità di scavo del robot.
I falchi robotici svolgono un ruolo di sicurezza più specifico. Sviluppate all’University of Groningen nei Paesi Bassi, queste macchine vengono utilizzate in Canada e Germania per allontanare gli uccelli dalle piste degli aeroporti. A differenza dei deterrenti acustici, che gli uccelli possono finire per ignorare, i predatori robotici imitano il comportamento di inseguimento e dominanza dei veri rapaci.
Su scala molto più ridotta, ricercatori di Harvard hanno creato un’ape robotica grande all’incirca quanto la capocchia di uno spillo. I suoi sensori imitano la vista e le antenne degli insetti, inviando immagini tridimensionali a un operatore. Il dispositivo può volare, nuotare e immergersi, e consuma 120 milliwatt utilizzando l’energia solare. La fonte descrive possibili future applicazioni nell’esplorazione dei canali marziani, dei crateri lunari e delle nubi tossiche di Venere.
La categoria più ampia dei robot zoomorfi comprende macchine progettate per muoversi orizzontalmente e verticalmente, superare ostacoli ed entrare in spazi ristretti. Tra gli esempi citati figurano il Mini Cheetah del MIT, robot delle dimensioni di insetti con caratteristiche simili a quelle di ragni e scarafaggi, un ghepardo robotico della DARPA che ha raggiunto velocità fino a 18 mph e sistemi flessibili modellati sul nematode Caenorhabditis elegans. I sistemi commerciali di Gecko Robotics utilizzano ventose per muoversi verticalmente e operare in ambienti pericolosi.
Anche i robot a quattro zampe vengono sviluppati per il trasporto, l’ispezione e la compagnia delle persone. Alcuni possono percorrere più di 30 chilometri senza ricaricarsi, trasportare carichi fino a 180 chilogrammi, trasportare persone ferite e riconoscere comandi vocali. L’A1 di Unitree Robotics, del peso di 15 chilogrammi, utilizza motori elettrici, telecamere e lidar per la navigazione e può trottare, cambiare andatura, dare la zampa, stare in piedi e sdraiarsi.
Il cane è diventato il modello animale più comune per i robot quadrupedi perché il suo movimento è familiare e offre combinazioni utili di camminata, corsa e salto. Tra i progetti precedenti figurava il Phony Pony californiano della fine degli anni Sessanta, dotato di supporti articolati, sensori e motori nonostante la somiglianza limitata con un animale reale.
Gli animali robotici vengono utilizzati anche come compagni, in particolare per persone anziane, bambini e pazienti che non possono tenere animali vivi. La fonte cita ricerche provenienti dalla Nuova Zelanda secondo cui l’interazione con robot da compagnia può offrire benefici simili a quelli delle interazioni con animali reali. A differenza degli animali vivi, questi dispositivi non hanno bisogno di cibo o passeggiate, sono ipoallergenici e offrono un comportamento prevedibile.
Joy for All produce gatti e cani robotici morbidi e realistici che rispondono al tatto e ai suoni. I suoi gatti possono sbattere le palpebre, aprire la bocca, pulirsi e rotolarsi, mentre i suoi cani abbaiano, reagiscono agli abbracci e simulano il battito cardiaco. Ricercatori della Brown University hanno lavorato a un software che potrebbe consentire a dispositivi di questo tipo di ricordare agli utenti anziani di assumere i farmaci e aiutarli a trovare oggetti come occhiali o chiavi.
Jenny di Tomobot è un robot in stile golden Labrador progettato per persone anziane e bambini con autismo. Rimane fermo per evitare di creare un pericolo, ma può percepire il tatto, rispondere ai comandi vocali, scodinzolare, guaire e russare. Il dispositivo include 50 sensori, 10 motori e microfoni, oltre a un’app per dare un nome al robot e modificarne le impostazioni.
Il PARO giapponese, progettato come un cucciolo di foca dagli anelli, è destinato a favorire il rilassamento e le emozioni positive. Dispone di sensori tattili e vibrisse sensoriali, muove le zampe, emette suoni, riconosce il proprio nome e reagisce alle carezze. Il suo comportamento può cambiare a seconda di come viene maneggiato.
aibo di Sony rappresentava un approccio più sofisticato, incentrato sull’intrattenimento. Il cane robotico utilizzava telecamere, sensori, 22 assi di movimento e occhi OLED. La tecnologia cloud gli consentiva di ricordare eventi, imparare e sviluppare una personalità. Poteva giocare, abbaiare agli estranei, sorvegliare un percorso e inviare fotografie al proprietario. La fonte afferma che Sony ha interrotto le vendite di aibo a giugno, evidenziando le difficoltà legate allo sviluppo di robot destinati ai consumatori.
Nel loro insieme, questi esempi mostrano come la robotica ispirata agli animali venga applicata alle operazioni di soccorso, alla manutenzione, all’esplorazione, alla sicurezza e all’assistenza. La loro capacità di operare senza cibo o acqua e di entrare in ambienti pericolosi o inaccessibili offre loro impieghi che vanno ben oltre l’imitazione o l’intrattenimento.
Fonti: The Robot Report.