La progettazione di robot mutanti è il «sogno proibito» della robotica fin dalla sua nascita. Si tratta di un obiettivo particolarmente ambizioso, in quanto la struttura del robot – articolata in moduli caratterizzati da forme e dimensioni che non possono mutare con la riconfigurazione − è vincolata dalle leggi della fisica e il coordinamento dei vari moduli ha una gestione complessa, demandata prevalentemente all’elettronica di bordo.

Uno studio recentemente pubblicato su Science Robotics da un team di progettisti del MIT guidato da Daniela Rus − «Robotic metamorphosis by origami exoskeletons» − propone un nuovo approccio per estendere e modificare funzionalità e morfologia di un robot, che si basa su un esoscheletro ispirato all’origami.

L’esoscheletro è, nello stato iniziale, semplicemente un sandwich composto da una pellicola polimerica termoretraibile incollata tra due lamine di Mylar. All’interno del foglio scorre un robot – indicato come Primer – a cui il foglio aderisce, sollecitato dal calore, con un movimento simile a quello di un origami autoassemblante, con un angolo di piega predefinito dalla profondità di solchi intagliati nel sandwich.

Il Primer − composto da 4 solenoidi (per la creazione di campi magnetici), 2 moduli di Peltier (per la conversione di differenziali di calore in energia elettrica e viceversa), un servo-motore, alcuni servocomandi e l’elettronica di bordo – contenuto nel sandwich di materiali compositi determina sia i cambiamenti nella morfologia dell’esoscheletro, sia la mobilità autonoma del meccanismo.

I mutamenti morfologici del robot consentono la sua locomozione (su terra, acqua o aria), la manipolazione di oggetti o l’assemblaggio con altri robot autoconfiguranti, per dare luogo a strutture più complesse.

Fonte: Science Robotics