Quasi ricordando gli studi di Leonardo da Vinci sul volo degli uccelli, un team di ricercatori della Stanford University ha sviluppato PigeonBot II, un robot che imita i movimenti dei piccioni per mantenere la stabilità in volo, anche in caso di turbolenza. Proprio grazie al suo design innovativo, questo robot potrebbe aprire in futuro nuove prospettive nella progettazione di velivoli autonomi.
Come i piccioni possono ispirare gli aerei del futuro
La figura del piccione è stata diverse volte al centro di progetti e studi scientifici. Come precisa il sito specializzato Eurekalert, già nel 1929 lo scienziato tedesco Franz Groebbels aveva studiato le particolarità anatomiche dei piccioni.
In effetti, i piccioni hanno dei riflessi molto rapidi, che permettono loro di eseguire ruotazioni, inclinazioni e tanto altro anche con la massima precisione. Inoltre, questi riflessi consentono loro di stabilizzare il volo in modo simile a un aereo con pilota automatico.
Tutto ciò oggi è impossibile per gli aerei, che si affidano a strutture fisse come la coda orizzontale e verticale per il controllo del beccheggio e dell’imbardata, oltre al tradizionale timone. Di contro, uccelli come i piccioni possono volare teoricamente “senza timone”, adattando continuamente la forma delle ali e della coda.
Da qui gli studi recenti condotti dalla Stanford University, a cominciare dai primi modelli di PigeonBot.
PigeonBot, da TailBot alla versione II
All’inizio il team della Stanford aveva sviluppato un primo modello di PigeonBot, ovvero TailBot, un robot con ali fisse, una coda regolabile con 12 vere piume di piccione e un sistema di controllo riflessivo adattivo. Nei testi indoor PigeonBot aveva dato degli ottimi risultati, mentre in quelli all’aperto, come racconta il sito di informazione Interesting Engineering, il robot non era riuscito a reggere a turbolenze come il Dutch roll, fenomeno che in genere provoca oscillazioni laterali negli aerei.
Per questo, in un recente studio pubblicato su Science Robotics, il team ha voluto aggiornare il proprio modello, presentando PigeonBot II, una versione avanzata dotata di ali mobili, punte alari (simili a quelle dei piccioni), una coda articolata con 12 vere piume di piccione e un sistema di controllo adattivo basato sui riflessi. Un design che permette a PigeonBot II di poter inclinare, espandere e muovere la coda lateralmente, oltre a modificare la configurazione delle ali per adattarsi alle condizioni del vento.
I test in questo caso sono stati decisamente più benigni: il robot è in grado di volare in modo stabile e autonomo durante il decollo, la crociera e l’atterraggio, anche in presenza di turbolenze come il temuto Dutch roll.
Le capacità di volo senza timone di PigeonBot II offrono spunti per lo sviluppo di velivoli autonomi più leggeri, efficienti e manovrabili. Adottare un design ispirato agli uccelli potrebbe ridurre il consumo di carburante e migliorare la stabilità dei droni e di altri veicoli aerei senza pilota. Inoltre, la comprensione dei meccanismi di volo degli uccelli apre la strada a nuove tecnologie per affrontare sfide aerodinamiche in modo più sostenibile ed efficace.
