Ambiente e robotica: arriva Grace, il pesce-robot guardiano dei fiumi


Si chiama GRACE (acronimo di Gliding Robot Ace) la nuova creatura robotica messa a punto dalla Michigan State University, in grado di nuotare come un pesce e comunicare a distanza lo stato di salute dei corsi d’acqua che attraversa. Si tratta in pratica di un grosso pesce meccanico capace di scivolare sull’acqua, immergersi e nuotare per lunghe distanze, il tutto utilizzando pochissima energia. La grande autonomia di Grace è ottenuta grazie a un innovativo dispositivo che permette di regolare l’ingresso e l’uscita dell’acqua all’interno del pesce-robot, consentendogli di ricaricare le batterie proprio mentre nuota. Il meccanismo, se vogliamo, traduce a livello robotico la funzione della vescica natatoria, l’organo che consente ai pesci di immergersi o risalire a diverse profondità,  senza far ricorso ad intensi movimenti attivi che richiederebbero un elevato consumo di energia.

Progettato e costruito da una squadra di ricercatori guidati da Xiaobo Tan, professore associato di ingegneria elettronica ed informatica presso la Michigan State University, il pesce-robot è dotato di una serie di sensori che non solo gli consentono di viaggiare in modo autonomo, ma anche di misurare numerosi parametri chimico-fisici dell’acqua, come temperatura, salinità, pH, contaminanti ed inquinanti.

La capacità del robot di scivolare e planare a diverse profondità è resa possibile da una pompa di nuova generazione che regola il flusso dell’acqua dentro e fuori del pesce, a seconda che si voglia far scendere o salire il pesce-robot. Inoltre, la batteria è collocata su una sorta di rotaia che scorre avanti e indietro, in sincronia con l’azione di pompaggio, per permettere al robot di scivolare attraverso l’acqua lungo il percorso desiderato. In questo modo, secondo Xiaobo Tan, si evita lo sbattimento costante della coda, che comporterebbe uno scaricamento rapido della batteria e non consentirebbe al pesce-robot di nuotare per più di due ore. È da notare questo genere di robot potrebbe rappresentare un grande passo avanti rispetto agli alianti subacquei già comunemente usati in oceanografia, perché è più versatile e leggero e quindi più adatto a percorrere corsi di fiumi o altri siti contaminati di difficile accesso.

I ricercatori dell’Università del Michigan, infatti, hanno messo alla prova Grace nel fiume Kalamazoo, dove nel 2010 era stato registrato uno sversamento di olii combustibili. Il pesce-robot è riuscito a nuotare a lungo e autonomamente in tre diversi siti lungo il corso del fiume, rimandando in modalità wireless le letture ambientali captate dai suoi sensori.

La Ricerca della  Michigan State University è attualmente sostenuta dalla National Science Foundation.

Fonte: Michigan State University


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