Gamba robotica con muscoli artificiali: innovazione svizzera

I ricercatori dell’Istituto Max Planck per i sistemi intelligenti e dell’ETH di Zurigo hanno sviluppato la prima gamba robotica alimentata da muscoli elettroidraulici artificiali, realizzati con sacche piene di olio, in grado di adattarsi automaticamente a terreni irregolari senza sensori e controlli complessi.

• Il sistema è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto ai motori elettrici e consente salti elevati e movimenti rapidi.

I ricercatori sperano che la loro tecnica possa servire per creare robot umanoidi capaci di svolgere “compiti domestici noiosi”, ha dichiarato all’AFP Robert Katzschmann, coautore dello studio pubblicato sulla rivista Nature Communications.

Il team si è ispirato ai 600 muscoli utilizzati dal corpo umano per creare un robot capace di camminare e saltare in modo fluido. A tal fine, ha utilizzato “muscoli artificiali”, noti anche come attuatori elettroidraulici.

Questi muscoli assomigliano a piccole sacche di congelamento, collegate alle ossa metalliche della gamba robotica. Queste strutture piene di olio e dotate di elettrodi si contraggono e rilassano, imitando il movimento di un muscolo.

La tecnica del muscolo artificiale

I robot umanoidi vengono solitamente costruiti con motori e giunture metalliche rigide simili a quelle utilizzate nelle catene di montaggio industriali, ha spiegato Katzschmann, professore di robotica all’ETH di Zurigo.

Ma questi robot industriali sono troppo pesanti, e quindi pericolosi, e troppo costosi per l’uso domestico. Un robot domestico dovrebbe essere in grado non solo di trasportare carichi, ma “anche di dare un abbraccio o stringere la mano”.

La tecnica del muscolo artificiale ha il vantaggio di consumare meno energia di un motore tradizionale quando si piega il ginocchio del robot, indica lo studio. Permette anche di utilizzare la gamba in terreni difficili con maggiore agilità, secondo i ricercatori.

La gamba presentata nello studio è in grado di saltare 13 centimetri, cioè il 40% della sua altezza. Ma per il momento può realizzare questa impresa solo in cerchio, poiché è collegata a un asse attorno al quale ruota.

Non è ancora possibile creare un robot umanoide completamente spinto da muscoli artificiali. Ma Katzschmann crede che la produzione in serie di muscoli artificiali, facilitata dal basso costo dei loro componenti, potrebbe accelerare i progressi futuri.

Ulteriori informazioni sulla “Gamba robotica muscoloscheletrica elettroidraulica per una locomozione agile, adattiva ed efficiente dal punto di vista energetico” in Nature Communications [nature.com].