DRAGON Lab, gruppo di ricerca del Dipartimento di ingegneria meccanica dell’Università di Tokyo, ha presentato un nuovo esperimento di robotica avanzata: SPIDAR (Sensing, Processing, and Intelligent Dynamics for Aerial-ground Robot). Questo robot quadrupede è dotato di una caratteristica unica: può sia camminare sia volare, alternando le due modalità grazie a un sistema di propulsione a rotori intelligenti.
SPIDAR, il robot giapponese che vola e si muove come un ragno
La novità non sta solo nella doppia natura del robot, ma soprattutto nel modo in cui questa transizione avviene: fluida, calibrata e altamente stabile. Ogni zampa è infatti equipaggiata con un rotore direzionabile, capace di modulare spinta e orientamento per adattarsi in tempo reale al tipo di movimento richiesto.
Come riportato nella ricerca pubblicata su arXiv, l’architettura di SPIDAR è simmetrica e composta da quattro arti articolati, ciascuno con due segmenti mobili. Il cuore tecnologico del robot sono i rotori a doppia elica controrotante, dotati di motori separati per l’inclinazione, che consentono una gestione indipendente della spinta. Un algoritmo di ottimizzazione sviluppato dal team giapponese regola i limiti di inclinazione dei rotori, riducendo al minimo la turbolenza causata dall’interferenza aerodinamica tra flussi d’aria vicini.
Questo approccio permette movimenti più fluidi e sicuri, specialmente durante fasi critiche come il decollo o l’atterraggio. A regolare tutto è un controller PID, che gestisce l’equilibrio mantenendo il corpo centrale del robot in posizione pressoché statica, come se si trattasse di una massa sospesa in aria.
Test promettenti e sfide da superare
Durante le prove di laboratorio, SPIDAR ha dato prova di grande efficienza energetica e capacità motorie sorprendenti. In particolare, il robot è riuscito a muoversi in modalità crawling – strisciando con tutte le zampe a terra – senza dover sollevare il corpo centrale, limitando così il consumo energetico e aumentando la stabilità.
Questo stile di locomozione si è reso necessario anche a causa della leggerezza del torso, che riduce la forza disponibile nelle articolazioni. In modalità di volo, il comportamento è stato altrettanto stabile, ma qualche instabilità è emersa durante i passaggi terrestri più rapidi, dovuta alla limitata potenza dei servomotori. Per questo motivo, i ricercatori stanno lavorando a un nuovo sistema di feedback dinamico basato sulla spinta, con l’obiettivo di migliorare il controllo durante il cammino.
Il futuro di SPIDAR si preannuncia ricco di sviluppi. I ricercatori giapponesi prevedono test su terreni irregolari, come scale o superfici sconnesse, e puntano a trasformare il robot in una macchina in grado di manipolare oggetti con tutto il corpo. Questo amplierebbe notevolmente i possibili impieghi, dal soccorso in aree pericolose all’esplorazione di spazi inaccessibili per l’uomo.
