RoboBee, insetti robot in fibra di carbonio

I ricercatori della School of Engineering and Applied Sciences e del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering dell’Università di Harvard hanno progettato piccoli insetti robot, chiamati RoboBee, costituiti da un corpo in fibra di carbonio (80 milligrammi) al quale sono collegate due sottilissime ali che si muovono nell’aria 120 volte al secondo. Dopo oltre 12 anni di lavoro, Robert J. Wood, direttore del progetto, è riuscito a dimostrare che i RoboBee possono volare con le loro fragili ali e seguire un percorso predefinito.

Traendo ispirazione dai veri insetti, in particolare dal moscerino della frutta, i ricercatori statunitensi hanno creato da zero i microscopici robot volanti, affrontando e risolvendo i numerosi problemi che si sono presentati durante il loro lavoro. Robot di maggiori dimensioni possono utilizzate motori elettromagnetici per simulare i muscoli delle ali, ma per robot così piccoli è stato necessario impiegare attuatori piezoelettrici (strisce di ceramica che si espandono e si contraggono quando viene applicato un campo elettrico). Le ali sono invece attaccate al corpo in fibra di carbonio mediante sottili cerniere in plastica. Un complicato sistema di controllo comanda le ali in modo indipendente e in tempo reale, consentendo il volo stabilizzato, grazie ad un tempo di reazione di appena 12 millisecondi.

I prossimi passi, che coinvolgeranno diversi team di ricerca, prevedono l’implementazione di soluzioni che renderanno i RoboBee completamente autonomi. Attualmente i prototipi sono collegati ad una batteria esterna tramite un filo, dato che non esiste un sistema di alimentazione così piccolo da essere montato sul corpo degli insetti robot e che garantisca un’autonomia adeguata. Anche per il volo controllato viene utilizzato un filo collegato ad un computer, ma i ricercatori sono già al lavoro su un “cervello di calcolo” che permetterà il volo wireless.

Le applicazioni pratiche dei RoboBee sono molteplici (monitoraggio ambientale, operazioni di ricerca e salvataggio, assistenza per l’impollinazione delle colture, ecc.). Inoltre, il progetto fornirà le giuste motivazioni ad ingegneri e scienziati per realizzare batterie più piccole, sistemi di controllo più efficienti, e materiale leggeri e più resistenti.