Come i Kilobot possono navigare in luoghi inaccessibili per entusiasmanti applicazioni mediche
Kilobot in rete mesh
- Gli scienziati dell'Università di Sheffield sviluppano tessuti robotici elastici che possono contrarsi, espandersi e muoversi con precisione.
- L'accoppiamento a maglia elastica consente un movimento affidabile e la coordinazione di moduli robotici a basso consumo energetico.
- Le potenziali applicazioni includono la navigazione in spazi inaccessibili e il monitoraggio o il trattamento medico.
Gli scienziati dell'Università di Sheffield hanno fatto progressi significativi nello sviluppo di Kilobot o tessuti robotici elastici, che possono cambiare dimensione, rimpicciolirsi e muoversi con eccezionale precisione. Guidati dal Dr. Roderich Gross del Dipartimento di Controllo Automatico e Ingegneria dei Sistemi, il team di ricerca ha dimostrato con successo la fattibilità di creare tessuti robotici intelligenti accoppiando moduli robotici a basso consumo insieme attraverso una rete elastica.
Una svolta rivoluzionaria nei tessuti robotici
In uno studio rivoluzionario pubblicato su Nature Communications, i ricercatori dell'Università di Sheffield hanno rivelato che i collegamenti elastici hanno permesso a questi robot modulari, grandi circa quanto una moneta da 50 pence, di muoversi in modo affidabile in modo coordinato. Lo studio ha mostrato la superiorità della rete elastica nel permettere ai moduli robotici soggetti a errori di marciare in formazione, superando i moduli rigidamente collegati o non collegati.
La ricerca condotta dagli scienziati di Sheffield apre entusiasmanti possibilità per lo sviluppo di tessuti robotici a bassissimo consumo che possono navigare in spazi inaccessibili agli esseri umani. Questi tessuti potrebbero essere impiegati per ispezionare tubature dell'acqua sotterranee per crepe o essere dispiegati all'interno del corpo umano per monitoraggio e trattamento medico.
Tessuti prototipo e Kilobot intelligenti
I tessuti prototipo sviluppati in questo studio consistono di piccoli moduli robotici noti come Kilobot. A causa delle loro dimensioni compatte, questi Kilobot sono caratterizzati dal loro basso consumo e capacità di elaborazione limitate. Ogni Kilobot utilizza motori a vibrazione per il movimento ma manca di un controllo preciso sulla direzione. Tuttavia, quando integrati nella rete elastica, questi moduli comunicano con i moduli vicini, consentendo al gruppo di determinare il modo più efficace per muoversi e comportarsi collettivamente.
Tradizionalmente, i gruppi di Kilobot e altri piccoli moduli non erano fisicamente collegati. Tuttavia, lo studio di Sheffield ha dimostrato che l'accoppiamento di questi moduli tramite una rete elastica ha migliorato significativamente la loro affidabilità nel movimento. Il Dr. Roderich Gross ha spiegato che studi precedenti si sono concentrati su tessuti intelligenti che percepiscono l'ambiente circostante o cambiano aspetto. Nel frattempo, la loro ricerca si è addentrata nei tessuti intelligenti che possiedono la capacità di muoversi da un luogo all'altro in modo autonomo. Questi tessuti potrebbero navigare efficacemente in spazi inaccessibili agli esseri umani, come ispezionare l'interno di un motore a reazione.
Applicazioni nei campi medici e industriali
Il Dr. Gross ha ulteriormente sottolineato il potenziale dei tessuti auto-moventi ed elastici nelle applicazioni mediche. Ad esempio, questi tessuti potrebbero avvolgere sezioni danneggiate di organi, fornendo monitoraggio o stimolazione ad alta risoluzione. Inoltre, potrebbero essere dispiegati per scopi industriali, come ispezionare ambienti difficili o navigare nelle tubature sotterranee.
Movimento coerente abilitato da legami elastici
Lo studio ha rivelato che un tessuto composto da più moduli ha ottenuto un movimento più riuscito e coerente. Questa scoperta parallela il movimento collettivo osservato nelle stormi di uccelli, noto come il principio dei molti sbagli. A differenza della ricerca precedente, tuttavia, i moduli in questo studio si affidavano non solo alla raccolta e all'elaborazione delle informazioni, ma anche ai legami fisici all'interno della rete elastica. Questo ha ridotto la loro dipendenza dalla percezione e dal pensiero ad alto consumo energetico, facilitando la miniaturizzazione e la realizzazione di tessuti composti da migliaia di moduli.
Lo studio ha coinvolto ricercatori dell'Università di Sheffield, dell'Università di Modena e Reggio Emilia, dell'Université Libre de Bruxelles, dell'Università Statale di Santa Catarina e del Worcester Polytechnic Institute. Il documento intitolato "Coherent movement of error-prone individuals through mechanical coupling" può essere consultato per ulteriori dettagli sulla ricerca.
La ricerca pionieristica condotta dagli scienziati dell'Università di Sheffield ci ha avvicinato alla realizzazione di tessuti robotici elastici. Questi tessuti, capaci di rimpicciolirsi, crescere e muoversi con precisione, possono rivoluzionare vari campi, dalle ispezioni industriali agli interventi medici, consentendo la navigazione in spazi inaccessibili e fornendo opzioni di monitoraggio e trattamento ad alta risoluzione.
Articolo originale e fonte dell'immagine: https://www.sheffield.ac.uk/news/
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John Palmer
John Murangiri è arrivato su Cryptopolitan con competenze nell'analisi di mercato. John (noto anche come JP) si è laureato presso l'Università di Nairobi con una laurea in comunicazione di massa e studi sui media. In precedenza ha contribuito con approfondimenti sul mercato delle criptovalute a InsideBitcoins.com e Metacoingraph.
