Immagina piccoli robot che navigano in zone disastrate, schivando macerie e fumo per individuare i sopravvissuti intrappolati. Questa non è fantascienza; è la visione di Nitin J. Sanket, professore al Worcester Polytechnic Institute (WPI). Il suo team ha sviluppato robot volanti grandi quanto un palmo di mano che imitano le capacità di ecolocalizzazione dei pipistrelli, promettendo un modo più sicuro ed efficiente per condurre missioni di ricerca e salvataggio.
La ricerca e il salvataggio tradizionali spesso mettono i soccorritori umani in situazioni pericolose: navigazione su terreni insidiosi, fumo denso o condizioni meteorologiche avverse. I droni offrono alcuni vantaggi grazie alla loro velocità e agilità, ma Sanket ritiene che possiamo andare oltre imparando dalla natura. La sua passione per la robotica aerea e il potenziale dell’ispirazione biologica lo hanno portato a esplorare il modo in cui i pipistrelli si muovono utilizzando gli ultrasuoni.
Sanket spiega: “Abbiamo pensato che i droni fossero la risposta perché possono coprire molto terreno molto velocemente. Possono essere agili e veloci”. Tuttavia, riconobbe la necessità di qualcosa di più piccolo, più manovrabile e meno assetato di potere. La sua ricerca è iniziata studiando le straordinarie capacità di volo di insetti e uccelli, creature con una potenza di calcolo incredibilmente limitata e sistemi sensoriali rudimentali.
“Abbiamo dovuto reimmaginare cosa sarebbe stato un drone a quel punto”, ha affermato Sanket. “Torniamo alla biologia perché la biologia fa questo meglio di quanto possiamo fare oggi.” Ciò lo ha portato a sviluppare il suo primo prototipo: uno sciame di api robotiche progettate per l’impollinazione. Sebbene ambizioso, Sanket si è reso conto che la realizzazione di questa applicazione avrebbe potuto richiedere più tempo, spingendolo a spostare l’attenzione verso aree in cui la robotica bio-ispirata potrebbe avere un impatto immediato – e ricerca e salvataggio si adattano perfettamente al progetto.
La chiave per creare questi robot simili a pipistrelli è stata trovare sensori compatti ed efficienti dal punto di vista energetico in grado di rilevare ostacoli a distanza ravvicinata. Il team di Sanket si è inizialmente rivolto ai sensori a ultrasuoni utilizzati nei rubinetti automatici, noti per il loro basso consumo energetico. Tuttavia, il ronzio delle eliche del robot ha interferito con la capacità del sensore di individuare oggetti entro un raggio di due metri.
Prendendo un altro spunto dalla natura, hanno replicato le strutture acustiche uniche che si trovano nel naso, nelle orecchie e nella bocca dei pipistrelli. Questi tessuti cambiano in modo adattivo spessore e densità, modulando la ricezione e l’emissione del suono. Stampando in 3D strutture simili sui robot, il team di Sanket ha effettivamente imitato questo adattamento simile a un pipistrello, filtrando il rumore e consentendo ai robot di rilevare con precisione gli ostacoli.
Ora che queste sfide sono state superate, l’obiettivo è aumentare la velocità dei robot. “Tendiamo a dimenticare quanto siano straordinari gli altri animali”, sottolinea Sanket. Studiando creature come i pipistrelli, possiamo raccogliere informazioni su sofisticate tecniche di navigazione che vanno ben oltre le nostre attuali capacità.
Il potenziale di questi minuscoli pipistrelli nelle situazioni di ricerca e salvataggio è innegabile. La loro capacità di navigare in ambienti pericolosi con estrema precisione promette salvataggi più sicuri riducendo al minimo i rischi affrontati dai soccorritori umani. Man mano che lo sviluppo continua, aspettatevi di vedere questi robot innovativi svolgere un ruolo cruciale nel salvare vite umane anche nelle circostanze più difficili.
