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L’arto robotico bio-ispirato è una struttura senza giunzioni o parti rigide, in grado di allungarsi, accorciarsi, flettersi, irrigidirsi, tirare, comprimersi, stringere, manipolare e lavorare in spazi ristretti. Le varie sezioni del braccio sono gestibili indipendentemente, ma in virtù della continuità, sono soggette a una forza distribuita. Il braccio è utilizzabile in aree sottomarine, disastrate, interfacce uomo-macchina e in chirurgia.

Stato del brevetto

CONCESSO

Numero di priorità

FI2010A000195

Data di priorità

16/09/2010

Licenza

INTERNAZIONALE

Mercato

Robotica Soft
Piattaforme multitask
Manutenzione

Problema

Le strutture robotiche articolate, utilizzate per la realizzazione di arti robotici sono ampiamente note e costituite da parti meccaniche rigide connesse tra loro da giunti. Il problema tecnico affrontato è quello della realizzazione di un braccio robotico completamente soft, senza giunti o parti meccaniche in grado di sostituire gli attuali manipolatori.

Limiti attuali / Soluzioni

Per fornire un arto robotico ispirato al tentacolo di un polpo, sono stati utilizzati materiali estremamente soffici, che permettono di avvicinarsi a quelle che sono le caratteristiche meccaniche del tessuto biologico e sono stati previsti elementi contrattili artificiali che replicano la funzione svolta dalle fibre muscolari presenti nell'arto biologico.

Killer Application

L’arto robotico bio-ispirato trova importante applicazione nell’industria della robotica di servizio, grazie alla sua conformità e alla alta capacità di movimentazione. In particolare, può trovare applicazione in ambiti come le piattaforme robotiche subacquee (AUV), i ROV per la manipolazione subacquea o per l’archeologia subacquea, la lavorazione del cibo, la chirurgia medica o mininvasiva e per l’utilizzo in contesti aerospaziali grazie a peso e dimensioni limitate.

Tecnologia

L’arto robotico, che si ispira ai tentacoli del polpo, senza alcuna giuntura o parte meccanica rigida è in grado di allungarsi passivamente, accorciarsi, flettersi ed irrigidirsi selettivamente. Inoltre, può tirare, comprimere, afferrare, manipolare oggetti e lavorare in spazi ristretti, tutte caratteristiche adattivamente implementabili in maniera morbida e sicura. Ogni sezione è gestibile indipendentemente dagli altri, ma in virtù della sua continuità, qualsiasi forza applicata e deformazione è distribuita in tutta la struttura. L’allungamento passivo è prodotto riducendo solo il diametro della struttura. Tale strutturazione morbida, oltre all’implementazione della mobilità ed allo sfruttamento delle proprietà passive dei materiali consente un controllo molto più lento e un uso intelligente delle forze all’interno della struttura.

Vantaggi

L’arto robotico bio-ispirato è caratterizzato da una elevata flessibilità, sicurezza e confort all’interfaccia uomo-macchina. Il suo utilizzo è estremamente vantaggioso per la capacità di lavoro in spazi ristretti e la possibilità di gestire ogni sezione indipendentemente, ma distribuendo la forza applicata sull’intera struttura. Maneggiabilità elevata, ma anche notevole potenza e resistenza sono i suoi punti di forza.

Roadmap

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