FiloBot: il robot che cresce come una pianta utilizzando la stampa 3D

L’utilizzo della stampa 3D nella robotica morbida è cresciuto negli ultimi anni e rappresenta senza dubbio una risorsa importante per i ricercatori del settore, che sfruttano le possibilità della produzione additiva per ottenere risultati non raggiungibili in altro modo. Filobot è il nuovo progetto che unisce biomimetica e stampa 3D dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova. Si tratta di un robot ispirato alle piante rampicanti capace di crescere e “auto-stamparsi” in 3D.

I robot ad auto-crescita sono una soluzione emergente nella robotica morbida per navigare, esplorare e colonizzare ambienti non strutturati. Tuttavia, la loro capacità di crescere e muoversi in spazi tridimensionali, paragonabili alle condizioni del mondo reale, è ancora in via di sviluppo. In questo caso, lo studio su Filobot, pubblicato sulla rivista Science Robotics, è stato condotto dal gruppo di ricerca di Barbara Mazzolai, Associate Director per la Robotica e a capo del laboratorio Bioinspired Soft Robotics dell’IIT. Vediamo nel dettaglio in cosa consiste questa interessante invenzione!

FiloBot cresce in base agli stimoli esterni. (Crediti: IIT)

FiloBot, il robot stampato in 3D ispirato alle piante rampicanti

Non è la prima volta che parliamo di un progetto di robotica innovativo realizzato presso l’IIT di Genova. L’anno scorso abbiamo parlato del loro I-Seed, il primo robot ispirato a un seme e realizzato con la stampa 4D, la cui funzione è quella di esplorare e monitorare il suolo in superficie. Oggi Filobot promette applicazioni altrettanto valide. Il robot nasce nell’ambito del progetto europeo GrowBot ed è ad oggi un prototipo che ha già mostrato enormi potenzialità.

A dare l’ispirazione al team dell’IIT è stata l’osservazione della natura, in particolare delle pianti rampicanti e della vite. “Le piante si muovono continuamente in modo mirato, efficace ed efficiente, ma su una scala temporale non facilmente percepibile dall’essere umano. Per spostarsi da un punto all’altro, le piante devono crescere e adattare continuamente il proprio corpo alle condizioni ambientali esterne“, hanno commentato Mazzolai e Emanuela Del Dottore, prima autrice dello studio. Proprio come una pianta rampicante, il team ha voluto rendere Filobot in grado di crescere ed adattarsi al mondo circostante. In che modo? Grazie a un meccanismo di stampa 3D incorporata nel robot, unito a sensori di movimento. Il robot ha una testa rotante che deposita un filamento termoplastico (con un processo FDM), che va così ad allungarne il corpo. L’aspetto straordinario di Filobot è la sua capacità di crescere e quindi di depositare filamento in base agli stimoli ricevuti dall’esterno, tra cui gravità, luce e ombra con un comportamento adattivo paragonabile al tropismo delle piante reali. A vederlo in azione sembra davvero un corpo vivente.

“Abbiamo compreso come la crescita apicale sia un prerequisito importante per esprimere una forma di movimento e adattamento nei robot come nelle piante”, hanno aggiunto le ricercatrici. Il complesso meccanismo di FiloBot gli permette di crescere in relazione a vuoti, potenziali supporti e vie transitabili in habitat complessi. FiloBot non si sviluppa mai nello stesso modo, ma ogni volta assume una configurazione diversa a seconda dell’ambiente in cui si trova. Grazie a queste caratteristiche può essere utilizzato per numerose applicazioni, prima fra tutte il monitoraggio ambientale: misura dell’inquinamento in aree pericolose, esplorazione di ambienti naturali difficili da raggiungere o sconosciuti.

Un’innovazione che, pur dovendo essere ancora testata e messa a punto, rappresenta un grande traguardo nell’unione tra biomimetica e robotica e un enorme passo avanti nella tutela ambientale. Per consultare l’articolo completo: QUI.

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Crediti copertina: Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova