Di tutte le cose interessanti sui polpi (e ce ne sono molte), le loro braccia possono essere tra le più belle.

Due terzi dei neuroni di un polpo sono nelle sue braccia, il che significa che ogni braccio ha letteralmente una mente propria. Le braccia di polpo possono sciogliere i nodi, bottiglie a prova di bambino aperte, e avvolgere prede di qualsiasi forma o dimensione. Le centinaia di ventose che coprono le loro braccia possono formare forti guarnizioni anche su superfici ruvide sott'acqua.

Immagina se un robot potesse fare tutto questo.

I ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e della Beihang University hanno sviluppato un braccio robotico morbido ispirato al polpo in grado di afferrare, spostare, e manipolare una vasta gamma di oggetti. È flessibile, disegno affusolato, completo di ventose, conferisce alla pinza una presa salda su oggetti di ogni forma, dimensioni e consistenze, dalle uova agli iPhone alle grandi palle da ginnastica.

"La maggior parte delle ricerche precedenti sui robot ispirati ai polpi si concentravano sull'imitazione dell'aspirazione o del movimento del braccio, ma non entrambi, " disse August Domel, un recente dottorato di ricerca laureato ad Harvard e co-primo autore dell'articolo. "La nostra ricerca è la prima a quantificare gli angoli di rastremazione dei bracci e le funzioni combinate di piegatura e aspirazione, che consente di utilizzare un'unica piccola pinza per un'ampia gamma di oggetti che altrimenti richiederebbero l'uso di più pinze."

La ricerca è pubblicata su Robotica morbida .

I ricercatori hanno iniziato studiando l'angolo affusolato dei veri bracci di polpo e quantificando quale design per piegare e afferrare gli oggetti avrebbe funzionato meglio per un robot morbido. Prossimo, il team ha esaminato il layout e la struttura delle ventose (sì, questo è il termine scientifico) e li ha incorporati nel progetto.

"Abbiamo imitato la struttura generale e la distribuzione di queste ventose per i nostri attuatori morbidi, " ha detto il co-primo autore Zhexin Xie, un dottorato di ricerca studente alla Beihang University. "Sebbene il nostro design sia molto più semplice della sua controparte biologica, queste ventose biomimetiche basate sul vuoto possono attaccarsi a quasi tutti gli oggetti".

Xie è il co-inventore della pinza per tentacoli Festo, che è la prima implementazione completamente integrata di questa tecnologia in un prototipo commerciale.

I ricercatori controllano il braccio con due valvole, uno per esercitare una pressione per piegare il braccio e uno per un vuoto che impegna le ventose. Modificando la pressione e il vuoto, il braccio può attaccarsi a un oggetto, avvolgerlo intorno, portalo, e rilasciarlo.

I ricercatori hanno testato con successo il dispositivo su molti oggetti diversi, compresi sottili fogli di plastica, tazze di caffè, provette, uova, e persino granchi vivi. La rastremazione ha anche permesso al braccio di infilarsi in spazi ristretti e recuperare oggetti.

"I risultati del nostro studio non solo forniscono nuove informazioni sulla creazione di attuatori robotici morbidi di prossima generazione per la presa di un'ampia gamma di oggetti morfologicamente diversi, ma ma contribuiscono anche alla nostra comprensione del significato funzionale della variabilità dell'angolo di conicità del braccio tra le specie di polpi, "ha detto Katia Bertoldi, il professore di meccanica applicata William e Ami Kuan Danoff presso SEAS, e co-autore senior dello studio.