I ricercatori della Scuola politecnica federale di Losanna (École polytechnique fédérale de Lausanne – EPFL) segnano un nuovo traguardo nell’ingegneria robotica con GOAT, un robot capace di modificare la propria forma e muoversi in ambienti complessi con la stessa agilità degli animali.
GOAT, un robot buono su tutti i terreni
Good Over All Terrains, “buono su tutti i terreni”: un nome che è un programma. Progettato da un team di ricercatori guidati da Josie Hughes (CREATE Lab – School of Engineering dell’EPFL), il robot GOAT si distingue per la sua capacità di modificare la propria forma durante il movimento.
Ispirandosi a diverse specie animali, come ragni, canguri e polpi, il team ha progettato GOAT con un design altamente “adattivo” che gli permette di passare da una configurazione piatta a una sferica. In pratica, grazie a questo design, il robot è in grado di muoversi come un rover, rotolare come una sfera e persino nuotare.
Particolarità di GOAT è il fatto di non limitarsi a cercare il tragitto più breve o meno accidentato. “Invece di aggirare un ostacolo come un ruscello, GOAT può nuotare dritto. Se il suo percorso è collinare, può rotolare passivamente in discesa come una sfera per risparmiare tempo ed energia, e poi guidare attivamente come un rover quando il rotolamento non è più vantaggioso“, racconta Hughes. Questa flessibilità rappresenta un passo avanti significativo nella robotica, dove l’adattamento ambientale è fondamentale per l’efficienza operativa.
Approccio biomimetico e semplicità d’uso
Costruito con materiali economici, GOAT è composto da un telaio semplice realizzato con aste di vetroresina elastiche e quattro ruote motorizzate senza cerchi, con due cavi azionati da un verricello che modificano la configurazione del telaio. La batteria, il computer di bordo e i sensori sono contenuti in un carico da 2 kg sospeso al centro del telaio, dove è ben protetto quando è in modalità sfera.
Inoltre, il robot utilizza un sistema di navigazione satellitare e un’unità di misura inerziale per orientarsi, senza necessitare di telecamere per conoscere esattamente ciò che ha di fronte. “La maggior parte dei robot che si muovono su terreni difficili hanno numerosi sensori per determinare lo stato di ogni motore. Invece, grazie alla sua capacità di riconfigurarsi, GOAT non ha bisogno di sensori complessi“, spiega il dottorando Max Polzin, primo autore della ricerca pubblicata su Science Robotics.
Il team di ricerca prevede di migliorare gli algoritmi per sfruttare al meglio le capacità uniche di GOAT, oltre a considerare la possibilità di adattare il design del robot a diverse dimensioni e carichi utili.
Le potenziali applicazioni di questo dispositivo spaziano dal monitoraggio ambientale alla risposta a disastri, fino all’esplorazione extraterrestre. “Robot come GOAT potrebbero essere schierati rapidamente in terreni inesplorati con sistemi di percezione e pianificazione minimi, consentendo loro di trasformare le sfide ambientali in risorse computazionali“, afferma Hughes.
