Un robot stampato in 3D che cammina in modo autonomo

​Recentemente, i ricercatori dell’Università della California, San Diego, hanno sviluppato un soft robot autonomo e stampato in 3D, in grado di camminare senza necessità di componenti elettronici. Questo robot è stato realizzato in un unico passaggio utilizzando una stampante 3D desktop, mostrando le potenzialità della tecnologia anche con poche risorse a disposizione.

Non si tratta di certo dell’unico soft robot realizzato con la stampa 3D, negli ultimi anni i progetti nel settore si moltiplicano per la flessibilità offerta dalla tecnologia, la possibilità di utilizzare materiali e macchine accessibili, ma non solo. Abbiamo visto, di recente, i robot sviluppato dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova: FiloBot, capace di crescere come una pianta o I-Seed, il robot 4D ispirato ai semi capace di analizzare il terreno e adattarsi a esso. Ma vediamo nel dettaglio come è stato costruito questo nuovo soft robot autonomo dell’Università della California.

La sfida di stampare in 3D un robot monolitico e autonomo

I ricercatori dell’Università della California hanno voluto affrontare una sfida: stampare in 3D un robot autonomo e in un unico pezzo.  La fabbricazione completamente automatizzata di robot è da tempo un sogno per i ricercatori, con il potenziale di rivoluzionare diversi settori, tra cui la produzione, l’edilizia, i soccorsi in caso di calamità e l’esplorazione spaziale. La stampa 3D offre oggi un approccio promettente all’automazione, ma la capacità di stampare robot completi e complessi con più materiali rimane limitata.

Generalmente, per stampare in 3D robot vengono usati circuiti di controllo fluidici, ovvero ad aria, ma che richiedono processi e materiali complessi, nonché la necessità di montare i pezzi a mano. Questo li rende difficili da replicare e poco accessibili. Inoltre, se consideriamo i robot che camminano, farli camminare su terreni irregolari è ancora difficile, perché servono movimenti ripetitivi e ben coordinati.

Studi più recenti, incluso questo, hanno quindi iniziato a usare la stampa 3D per creare parti di un robot con circuiti già integrati. Nello specifico, lo studio dell’Università della California propone una nuova soluzione: un oscillatore pneumatico stampato in 3D che funziona con l’aria compressa e riesce a generare un movimento sincronizzato delle zampe del robot, senza bisogno di elettronica. Il robot che ne risulta è completamente stampato in 3D, non richiede assemblaggio, e può camminare su terreni accidentati semplicemente collegandolo a una fonte d’aria.

Ma non è tutto, i ricercatori hanno anche vinto una sfida in termini di accessibilità e sostenibilità: il robot è stato stampato su una comune stampante desktop FFF, con TPU in 58 ore. Dopo la stampa, il robot non ha richiesto né assemblaggio, né post-processing risultando subito pronto per entrare in azione. I ricercatori l’hanno quindi collegato a una fonte di C02 che, combinata con un regolatore meccanico, ha fornito al robot una fonte regolare di gas e pressione per generare movimento. Il robot è stato in grado anche di camminare all’aperto, attraversando superfici come sabbia, erba, e persino acqua.

Questa ricerca, seppur sperimentale, rappresenta un grande passo avanti verso soft robot più facili da realizzare, personalizzabili, ecologici e utilizzabili subito dopo la stampa, anche senza conoscenze tecniche avanzate e con un budget ridotto. Non vediamo l’ora di sapere quali saranno i prossimi sviluppi!

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