Con il suo soffitto basso drappeggiato in morbido, rete verde, Il laboratorio di Jianguo Zhao al Powerhouse Energy Campus della Colorado State University è difficile da perdere. Guarda il laboratorio che cammina, afferrare, volare, appollaiato, robot mutaforma in movimento, e il motivo della rete diventa fin troppo chiaro.

Fortunatamente per i passanti, la maggior parte delle macchine che sfrecciano in giro per il laboratorio si adattano a una mano e non causano quasi nessun putiferio. Oltre ad essere piccolo, questi robot hanno qualcos'altro in comune:sono progettati per cambiare forma in risposta al loro ambiente. Questo è il tema unificante di questo vivace laboratorio di ingegneria:la robotica adattiva.

"Potremmo chiamarli trasformatori, "dice il ricercatore universitario Brandon Tighe, sorridendo. "Ma se lo facessimo, probabilmente avremmo dei bambini in fila davanti alla porta." Il che non sarebbe necessariamente una cosa negativa:gli ingegneri sono felici di condividere ciò su cui stanno lavorando, Dopotutto, e il mese scorso ha portato alcuni dei loro robot al Little Shop of Physics Open House. Ma la routine quotidiana di progettare e testare i robot è decisamente meno affascinante di quanto i film vorrebbero far credere.

Cambiare al volo

L'obiettivo del laboratorio di Zhao è creare piccoli, robot leggeri che possono riconfigurarsi in risposta a un bisogno. "Generalmente, se hai un robot, la sua struttura meccanica è fissa, "dice Zhao, professore a contratto presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica. "Se possiamo cambiare la struttura meccanica al volo, senza riprogettare il robot, questo è abbastanza utile, soprattutto se il robot è molto piccolo... non credo che molte persone stiano cercando di farlo."

La mente di Zhao va alle applicazioni militari, monitoraggio ambientale, o operazioni di ricerca e salvataggio. Pensa in piccolo, robot collegati in modalità wireless che potrebbero essere schierati in una zona disastrata, aggirando agilmente gli ostacoli e modificando la forma delle loro articolazioni, senza spendere energie, per resistere a vari terreni.

Supporto federale

Gli sforzi di Zhao sono supportati da diverse sovvenzioni federali. Tra questi c'è $ 500, 000 dalla National Science Foundation che condivide con Bo Cheng alla Penn State per sviluppare robot volanti in grado di appollaiarsi come un insetto. Lo studente laureato Haijie Zhang sta guidando questo sforzo. L'anno scorso, Zhao ha anche ricevuto il supporto dell'NSF per un robot mutaforma con gambe in grado di eseguire diverse locomozioni, come una rana che usa le zampe per nuotare e saltare. Questo schema alla fine sarebbe stato applicato a un robot anfibio con gambe che potevano trasformarsi senza problemi per nuotare e camminare.

I visitatori del laboratorio vedranno questi e altri prototipi in azione. Ad esempio, lo studente universitario Jiefeng Sun sta progettando una pinza robotica che può alternativamente ammorbidire e irrigidire la sua superficie, aiutato solo da muscoli artificiali realizzati con filati per cucire domestici

In un altro angolo, Tighe mostra il suo "bambino":una bestia ambulante a quattro zampe le cui due zampe anteriori sta cercando di convertire in arti in grado di afferrare un oggetto.

Tali lavori in corso fanno alzare e alzare Zhao dal letto ogni mattina, proprio come quando si è appassionato alla robotica quando era studente universitario in Cina.

"La cosa migliore del nostro laboratorio è lavorare insieme su problemi difficili, " dice. "Quando costruiamo robot, puoi vedere i risultati, ma ci vogliono tentativi ed errori. Non puoi aspettarti che funzioni la prima volta".