Gli ingegneri hanno sviluppato una mano robotica unica in grado di staccarsi dal braccio e strisciare autonomamente per raccogliere oggetti in spazi ristretti o pericolosi. Il dispositivo, descritto in uno studio del 20 gennaio su Nature Communications, combina manipolazione e locomozione in un unico sistema altamente adattabile.
Il problema della robotica tradizionale
La robotica attuale spesso separa la presa e il movimento in funzioni distinte. Ciò ne limita l’efficacia in scenari in cui l’accesso è limitato o l’intervento umano non è sicuro. Pensa al recupero di uno strumento caduto sotto un macchinario pesante, all’ispezione di un edificio crollato dopo un disastro o all’esplorazione di spazi ristretti in ambienti industriali. Le braccia umane non sempre riescono a raggiungere l’obiettivo e i robot robusti potrebbero essere troppo ingombranti.
Questo nuovo design risolve questo problema consentendo alla mano stessa di agire come un’unità mobile. Può staccarsi, navigare, afferrare e ritornare, semplificando il processo.
Come funziona: destrezza reversibile
L’innovazione chiave della mano robotica è la sua funzionalità reversibile. A differenza delle mani umane (o della maggior parte delle pinze robotiche), questo dispositivo può afferrare oggetti da entrambi i lati. Ogni dito si piega in entrambe le direzioni, eliminando la necessità di ruotare il polso per cambiare l’orientamento della presa.
Ciò è ottenuto attraverso giunti leggeri stampati in 3D alimentati da piccoli motori elettrici, ricoperti di morbido silicone per una maggiore attrito. La mano può sostenere fino a quattro oggetti contemporaneamente, anche strisciando sulle superfici portandoli sulla “dorso”.
Ispirato dalla natura
Il design prende spunto dalla natura, in particolare dalla capacità del polpo di muoversi con le braccia e dagli arti anteriori a doppia funzione della mantide religiosa. Questa biomimetica consente movimenti e manipolazioni efficienti senza sacrificare la destrezza. Il team dell’Istituto federale svizzero di tecnologia di Losanna (EPFL) rileva che le mani naturali hanno limitazioni, come scomode contorsioni del polso per raggiungere gli oggetti, che il loro design evita.
Riattacco a scatto
La mano si riattacca a un braccio robotico tramite un sistema magnetico “snap-and-lock” fissato da un piccolo bullone motorizzato. Il processo è rapido, affidabile e consente alla mano di passare senza problemi dal funzionamento indipendente a quello vincolato.
Oltre le applicazioni industriali
Sebbene inizialmente sviluppati per uso industriale ed esplorativo, i ricercatori suggeriscono potenziali applicazioni nelle protesi o nell’aumento umano. La capacità dimostrata del cervello di adattarsi ad arti robotici aggiuntivi apre la possibilità di capacità di manipolazione ampliate. Questo non è l’obiettivo immediato, ma il design simmetrico e reversibile potrebbe essere prezioso in ambienti specializzati in cui gli utenti hanno bisogno di qualcosa di più delle funzioni umane standard.
Il dispositivo rappresenta un passo significativo verso la robotica in grado di adattarsi realmente ai vincoli degli ambienti del mondo reale. Non si tratta solo di costruire robot più forti; si tratta di costruirne di più intelligenti.
