Ciglia artificiali per robot sottomarini ispirati alla natura

Ciglia artificiali per robot sottomarini ispirati alla natura

Un algoritmo di acquisizione dati dall’ambiente acquatico attraverso ciglia artificiali permetterà ai mezzi sottomarini autonomi di ottenere la stessa abilità dei pesci

Robotica.

ciglia Testo

L’evoluzione naturale ha permesso agli organismi di adattarsi alle condizioni ambientali attraverso una perfetta simbiosi tra il sistema nervoso e i terminali sensoriali localizzati sul loro corpo. I pesci sono per esempio dotati di due linee laterali costituite da ciglia deformabili che, se soggette ad un flusso di acqua, inviano informazioni che il il loro cervello interpreta come una specie di visione “idrodinamica”.

Un mezzo sottomarino autonomo dotato di un sistema artificiale analogo farebbe un salto di qualità nel controllare i propri movimenti nell’ambiente sottomarino, dove le informazioni legate alla visione ottica “standard” sono molto limitate. Il gruppo coordinato da Francesco Rizzi del Center for Bio-molecular Nanotechnologies, sede di Lecce dell’Istituto Italiano di Tecnologia (CBN-IIT@UniLe), ha pubblicato nel mese di Giugno una nuova ricerca multidisciplinare dal titolo “A bio-inspired real-time capable artificial lateral line system for freestream flow measurements” sulla rivista “Bioinspiration & Biomimetics”.

La ricerca dimostra che, applicando la “computer science” ai sistemi micro-elettro-meccanici (MEMS), una disposizione lineare di ciglia artificiali misura la velocità di un flusso d’aria con una precisione confrontabile con sensori commerciali e con una ricchezza di informazioni inaspettata quali direzionalità, velocità di propagazione e frequenza di impulsi di flusso da sorgenti acquatiche. L’algoritmo di “cross-correlazione” sviluppato permette inoltre di trarre informazioni dalle fluttuazioni di rumore che si propagano nel moto caotico dei fluidi acquatici e può essere impiegato nel sistema di controllo di robot. Questa “Linea Laterale Artificiale” potrà essere applicata a veicoli sottomarini per il loro controllo autonomo ma anche a sistemi portatili e indossabili per ottenere informazioni utili per i sommozzatori impiegati in operazioni sottomarine rischiose.

Per approfondimenti:

C Abels, A Qualtieri, M De Vittorio, W M Megill and F Rizzi 2016

A bio-inspired real-time capable artificial lateral line system for Freestream flow measurements

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