Ispirandosi al modo in cui gli uccelli atterrano e si appollaiano sui rami, un team di ingegneri della Stanford University ha costruito pinze robotiche che possono adattarsi ai droni, consentendo loro di catturare oggetti e afferrare varie superfici.

L’avanzata potrebbe consentire ai robot volanti di risparmiare energia in situazioni in cui potrebbero altrimenti essere tenuti a librarsi – ad esempio nelle missioni di ricerca e soccorso – o aiutare gli ecologisti a raccogliere dati più facilmente nelle foreste.

“Vogliamo essere in grado di atterrare ovunque – questo è ciò che lo rende eccitante dal punto di vista dell’ingegneria e della robotica”, ha affermato David Lentink, coautore di un articolo sul design in Science Robotics pubblicato mercoledì.

Il team ha soprannominato il loro progetto “afferratrice aerea ispirata alla natura stereotipata” o SNAG.

I robotici spesso si affidano agli animali per risolvere difficili problemi di ingegneria, ma imitare il modo in cui gli uccelli volano e si posano dopo milioni di anni di evoluzione non è un’impresa facile.

I rami differiscono per dimensioni, forma e consistenza. Possono essere ricoperti di licheni o muschio o potrebbero essere scivolosi a causa della pioggia.

Il team ha studiato i dati precedenti raccolti sui pappagalli – la seconda specie più piccola di pappagallo – utilizzando telecamere ad alta velocità per osservare come gli uccelli sono atterrati su trespoli di diverse dimensioni e materiali, tra cui legno, gommapiuma, carta vetrata e teflon.

I trespoli contenevano anche sensori per catturare il livello di forza associato all’atterraggio, al posatoio e al decollo.

Quello che hanno scoperto è che gli uccelli si sono avvicinati a ogni pianerottolo allo stesso modo, usando i loro piedi per affrontare qualsiasi variabilità incontrassero.

In particolare, gli uccelli arricciano gli artigli attorno a un trespolo e hanno anche cuscinetti morbidi e rugosi che forniscono un attrito affidabile.

Il team ha dovuto costruire un graber abbastanza grande da supportare un piccolo drone quadricottero, e così ha modellato il loro progetto sulle gambe di un falco pellegrino.

Ha una struttura stampata in 3D che ha richiesto 20 iterazioni per essere perfezionata, con motori e lenza che sostituiscono muscoli e tendini.

Il robot uccello finito ha catturato con successo oggetti lanciati contro di esso come sacchi di fagioli e palline da tennis ed è stato in grado di atterrare in condizioni reali nelle foreste dell’Oregon.

Al di là delle potenziali applicazioni future per i droni, Lentink ha affermato che la costruzione di tali robot può dare origine a nuove intuizioni sulla morfologia aviaria.

Ad esempio, il team ha provato le due disposizioni delle dita più comuni viste negli uccelli – tre dita davanti e uno dietro, contro due davanti e due dietro – e ha scoperto che non facevano differenza per la capacità di presa del robot .

Questo dice ai biologi che queste differenze evolutive sono nate per altri motivi.

“Parte della motivazione alla base di questo lavoro era la creazione di strumenti che possiamo utilizzare per studiare il mondo naturale”, ha affermato il coautore William Roderick in una dichiarazione.

Per ulteriori informazioni su questa storia, guarda il video nel lettore multimediale sopra.