Gli scienziati hanno creato un robot volante ispirato al modo in cui uno scarabeo rinoceronte sbatte le ali per decollare. Il concetto si basa sul modo in cui alcuni uccelli, pipistrelli e altri insetti ripiegano le ali contro il corpo quando sono a riposo, per poi dispiegarle per dare potenza al volo.
L'idea di modellare un robot su un animale non è un concetto nuovo. Un gruppo di ingegneri della Northwestern University ha progettato un minuscolo robot granchio più piccolo di una pulce, capace di strisciare, piegarsi e persino saltare. Né un robot che imita un insetto è un'idea nuova, come il drone ape progettato nel 2016 che usa tattiche da insetto per preservare la durata della batteria. Tuttavia, gli scienziati dietro al robot volante simile a uno scarabeo rinoceronte affermano che il loro è unico nel modo in cui ripiega le ali mentre è a riposo, e poi le dispiega per spiccare il volo.
“Il nostro robot con ali pieghevoli può essere utilizzato per missioni di ricerca e soccorso in spazi ristretti”, ha spiegato il ricercatore capo e scienziato post-dottorato Hoang-Vu Phan a Tech Xplore. “Quando il volo non è possibile, il robot può atterrare o appollaiarsi su qualsiasi superficie, per poi passare ad altre modalità di locomozione come il gattonamento”.
Phan ha aggiunto che si ritiene che gli insetti, compresi i coleotteri, utilizzino i muscoli toracici per dispiegare e ritrarre le ali alla base delle ali, in modo simile agli uccelli e ai pipistrelli. I tentativi di imitare questo tipo di azione in passato si sono concentrati sulla replica delle dinamiche delle ali dei coleotteri nei robot utilizzando strutture simili agli origami, senza prestare attenzione ai movimenti alla base delle ali posteriori. Tuttavia, una precedente ricerca di Phan nel 2020 ha rilevato un completo dispiegamento delle ali in due fasi, lasciandolo a chiedersi perché il coleottero “usi una procedura così complessa se guidato da muscoli attivi”.
Durante i precedenti esami di Phan sugli scarabei rinoceronti, ha scoperto che lo scarabeo rinoceronte sfrutta le sue elitre e le forze di battito d'ali per dispiegare passivamente le sue ali posteriori per il volo. Quindi, una volta che l'insetto smette di volare e atterra su una superficie, usa le elitre per spingere le ali posteriori indietro sul suo corpo. Entrambe le azioni sono considerate di natura passiva, secondo Phan, e non comportano l'uso dei muscoli toracici che supportano il volo di uccelli e pipistrelli.
“Implementando questo meccanismo passivo nei robot con ali battenti, abbiamo dimostrato per la prima volta che, a differenza dei robot con ali battenti esistenti che mantengono le ali fisse in una configurazione completamente estesa, il nostro robot può piegare le ali lungo il corpo quando è a riposo e dispiegarle passivamente per decollare e mantenere un volo stabile”, ha osservato Phan in un'intervista con TechXplore.
L'idea è che, utilizzando ali pieghevoli, i robot possano essere utilizzati per missioni di ricerca e soccorso in spazi ristretti. Un esempio potrebbe essere entrare in un edificio crollato a cui gli umani non possono accedere. Una volta all'interno dell'edificio, il robot può atterrare e poi passare ad altre modalità di locomozione, come strisciare.
IL robot volante scarabeo rinoceronte è ancora in fase di test e finora ha prodotto risultati promettenti. Gli scienziati sperano che le future interpretazioni possano essere migliorate e testate in vari scenari del mondo reale.