DyRET: il robot a quattro zampe che può cambiare forma
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16.07.2021 - 08:000

DyRET: il robot a quattro zampe che può cambiare forma

L’automa è in grado di mutare la propria configurazione per adattarsi alle caratteristiche dell’ambiente esterno

I ricercatori del Dipartimento di Informatica dell’Università di Oslo hanno realizzato un robot quadrupede progettato per potersi adattare in modo dinamico a contesti e ambienti diversi.
L’automa si chiama DyRET (che in norvegese significa “L’Animale”) ed è l’acronimo di Dynamic Robot for Embodied Testing. La ricerca è stata pubblicata su Nature Machine Intelligence.
La peculiarità principale di DyRET sta nel fatto che può allungare o accorciare le zampe in dotazione così da muoversi agevolmente su terreni di qualsiasi tipo, anche i più sconnessi o disastrati. Il robot è infatti provvisto di quattro zampe, ciascuna delle quali ha due sezioni telescopiche in modo che la lunghezza “dell’osso” della coscia o dello stinco possa cambiare.
Le regolazioni vengono effettuate da motori integrati nelle zampe e le lunghezze possono essere modificate automaticamente mentre il robot è in funzione. I motori possono variare l’altezza di DyRET di circa il 20%, cioè da 60 cm a 73 cm, il che fa un’enorme differenza nell’andatura del robot. Con le gambe corte, DyRET è stabile ma lento e ha un baricentro basso. Nella sua modalità più alta, invece, l’automa è più instabile quando cammina, ma la sua andatura è molto più lunga e può quindi andare più veloce e superare gli ostacoli.
Ogni piede di DyRET ha un sensore di forza capace di percepire quanto sia duro il suolo, mentre una telecamera 3D tra le zampe anteriori puntata in basso può valutare quanto il terreno sia ruvido. Quando il robot è in movimento, monitora continuamente l’ambiente attraverso i suoi piedi e la telecamera 3D. Se rileva un cambiamento nelle condizioni del terreno può passare alla lunghezza delle zampe più adatta.
Nei test controllati, DyRET è stato provato con diversi battistrada: sabbia, ghiaia e faesite. Il robot ha camminato su ogni materiale in 25 diverse configurazioni di zampe al fine di registrare l’efficienza del suo movimento. Utilizzando questi dati, i ricercatori hanno testato la capacità del robot di rilevare automaticamente un cambiamento nel battistrada e selezionare la migliore forma del corpo da assumere.
Negli esperimenti all’aperto, DyRET ha utilizzato un modello di apprendimento automatico che includeva la conoscenza della migliore configurazione delle zampe per una data combinazione di durezza e rugosità del terreno. Mentre corre, il robot predice continuamente la migliore forma del corpo per il suolo incontrato e aggiorna il suo modello con misurazioni di quanto bene può camminare. Le previsioni di DyRET, quindi, migliorano mentre cammina, permettendogli di generare rapidamente movimenti efficienti anche su terreni che non ha mai visto prima.
Questo tipo di robot si adatterebbe così a una varietà di situazioni e ciò sarebbe incredibilmente vantaggioso soprattutto quando non è possibile prevedere in anticipo le esatte condizioni ambientali. Lo sviluppo di DyRET, dunque, potrà avere un impatto importante sulla progettazione dei robot del futuro. Le macchine in grado di cambiare forma potrebbero un giorno essere utilizzate non solo nelle operazioni di emergenza e negli ambienti più inaspettati, ma anche sul fondo dell’oceano o nelle missioni spaziali di lungo periodo.

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