Un nuovo paradigma nell'esplorazione: il robot che sfida i confini tra terra e mare. La Yale University sta sviluppando una tartaruga robotica chiamata ART, che potrebbe rivoluzionare l'esplorazione di zone complesse dove si incontrano terra e mare. Questo robot anfibio ha la capacità di adattare le sue estremità, consentendogli di muoversi sia in acqua che sulla terraferma. A differenza della maggior parte dei robot anfibi che utilizzano sistemi di propulsione dedicati per ciascun ambiente, ART utilizza un unico meccanismo di propulsione che può trasformare le sue quattro estremità da pinne per il nuoto a zampe per camminare sulla terra. Secondo Rebecca Kramer-Bottiglio della Yale University, questa caratteristica innovativa consentirà a ART di essere altamente versatile e adattabile per affrontare con successo diversi ambienti.
Il robot ART (Amphibious Robotic Turtle) si basa sulle caratteristiche delle tartarughe marine e terrestri, che sono presenti nel registro fossile da oltre 110 milioni di anni. Secondo la ricercatrice principale dello studio, le tartarughe terrestri e marine condividono un corpo simile, con quattro arti e un guscio, ma hanno forme di arti e andature ben distinte adattate ai loro ambienti specifici. Le tartarughe marine hanno pinne allungate per nuotare, mentre le testuggini e le tartarughe terrestri hanno zampe arrotondate per sopportare il loro peso durante la camminata.
Il robot sviluppato dai ricercatori di Yale è dotato di arti morphing che possono adattare la loro forma, rigidità e comportamento all'ambiente circostante. Questo è possibile grazie all'utilizzo di materiali a rigidità variabile e muscoli artificiali. Il robot è in grado di camminare sulla terra con una varietà di andature a quattro zampe e, una volta raggiunto uno specchio d'acqua, può trasformare le sue gambe in pinne per nuotare. Questo sistema di adattamento è descritto come una forma di "morfogenesi adattiva" che permette al robot di evolversi in modo specifico in risposta alle esigenze dell'ambiente. La tartaruga robotica ART presenta un telaio modulare che è protetto da tubi sigillati in PVC per garantire la sicurezza dei componenti elettronici quando viene esposta all'acqua. Inoltre, il robot è dotato di un guscio stampato in 3D che conferisce una forma aerodinamica e offre la possibilità di la sua capacità di galleggiamento utilizzando l'aria o variando la quantità di zavorra aggiunta. Questo design permette al robot di adattarsi efficacemente all'ambiente sia sulla terra che nell'acqua.
Un robot anfibio ispirato alle tartarughe marine e alle testuggini terrestri ha molteplici potenziali applicazioni secondo i ricercatori. Alcuni esempi includono il monitoraggio degli ecosistemi costieri, il supporto alle attività dei subacquei e l'agricoltura oceanica. Inoltre, il robot permetterà agli scienziati di studiare la fisica della locomozione in zone complesse come la zona di "surf", dove onde, correnti e torbidità rendono estremamente difficile la navigazione per i dispositivi robotici, e in altre aree di transizione ambientale. Questo tipo di robot apre quindi nuove possibilità di ricerca e applicazioni in vari settori.
Secondo alcuni esperti del settore dell'Università Metropolitana di Oslo, la tartaruga robotica ART può essere considerata un’autentica "trasformista". A differenza dei robot tradizionali, la sua mobilità non è rigidamente definita, ma può adattarsi e trasformarsi in risposta alle diverse situazioni. D'altra parte, i robot "soft" (cioè con una struttura più flessibile) spesso mancano della robustezza necessaria per affrontare specifiche circostanze. I ricercatori stanno affrontando alcune sfide per far progredire la tartaruga robotica verso il suo obiettivo finale. Attualmente, il prototipo si basa ancora sull'utilizzo di un cavo per garantire l'alimentazione e la comunicazione, e i suoi movimenti attuali mostrano ancora una certa rigidità. C’è comunque un'aspettativa positiva per il futuro, poiché gli esperti stanno lavorando duramente per risolvere tali problemi. Ciò potrebbe portare a un cambiamento significativo nel campo della locomozione delle macchine. Sarà interessante vedere cosa riusciranno a realizzare nei prossimi anni.
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