Leo, il robot bipede che vola come un drone

Dalla California per stupire: è il robot bipede volante progettato dal CalTech

LEO, diminutivo di LEONARDO (LEgs ONboARD drOne) è l’ultimo robot uscito dai laboratori della CalTech University: bipede, è dotato di una coppia di eliche che possono farlo volare come un drone, ritagliandogli cosi un nuovo tipo di locomozione a metà strada tra la camminata e il volo.

La sua caratteristica principale è uno straordinario senso dell’equilibrio: LEO è infatti eccezionalmente agile e capace di movimenti complessi. Due eliche posizionate all’altezza delle spalle riescono a compensare eventuali perdite di stabilità delle gambe. Il risultato è un robot capace non solo di muoversi con sicurezza anche sui terreni più accidentati, ma addirittura di andare sullo skateboard e di resistere senza cadere a spintoni e forti folate di vento.

Come funziona

LEO è alto 2,5 piedi ed è dotato di due gambe che hanno tre giunti azionati, insieme a quattro propulsori dell’elica montati ad angolo alle spalle del robot.

Quando una persona cammina, regola la posizione e l’orientamento delle gambe per far muovere il baricentro in avanti mentre viene mantenuto l’equilibrio del corpo. LEO cammina esattamente nello stesso modo: le eliche assicurano che il robot sia in posizione verticale mentre cammina e gli attuatori cambiano la posizione delle gambe per spostare in avanti il ​​baricentro del robot attraverso l’uso di un controller di camminata e volo sincronizzato. In volo, il robot usa le sue eliche da solo e vola come fosse un comune drone. In questo modo, Leonardo (il suo nome completo è LEgs ONboARD drOne, o LEO, per gli amici) può camminare su una corda sospesa, saltare e persino andare su uno skateboard. “Ci siamo ispirati alla natura. Pensa al modo in cui gli uccelli sono in grado di sbattere le ali e saltellare per navigare sulle linee telefoniche”, ha dichiarato Soon-Jo Chung, uno degli autori della ricerca che ha prodotto Leo. “Un comportamento complesso ma intrigante si verifica quando gli uccelli si muovono tra il camminare e il volo. Volevamo capire e imparare da questo”.

Guarda il video e stupisciti:

L’importanza dei robot bipedi

I robot bipedi sono in grado di affrontare complessi terreni in ambiente naturale, utilizzando lo stesso tipo di movimenti che usano gli umani, come saltare o correre o addirittura salire le scale, ma possono essere ostacolati dal terreno accidentato. I robot volanti navigano facilmente su terreni difficili semplicemente evitando il suolo, ma devono affrontare una serie di limiti: elevato consumo di energia durante il volo e capacità di carico utile limitata.

Robot come LEO, che tengono insieme le due funzionalità e vantano una una capacità di locomozione multimodale sono in grado di muoversi attraverso ambienti difficili in modo più efficiente rispetto ai robot tradizionali, poichè passano agevolmente da una modalità all’altra a seconda della complessità del compito loro assegnato. In questo modo, un robot come LEO mira a colmare il divario tra i due domini della locomozione aerea e di quella ‘terrestre’ che, tipicamente, non sono ancora interrelati nei sistemi robotici esistenti”, ha dichiarato Kyunam Kim, ricercatore post-doc al CalTech e co-autore principale dello studio pubblicato su Science Robotics.

Queste capacità di equilibrio e sicurezza rendono LEO il partner ideale per tutte quelle operazioni che si svolgono in ambienti pericolosi, inospitali o particolarmente complessi: dalle linee aeree dell’alta tensione alle sommità dei grattacieli, dal suolo marziano agli stralli di un ponte. Il prossimo obiettivo dei ricercatori del CalTech è quello di integrare in LEO dei sensori ulteriori, che gli permettano di avere una ancor migliore consapevolezza dell’ambiente circostante, così da poter scegliere in autonomia quando camminare e quando volare, in base al percorso più sicuro o seguendo quello che richiede meno energia.