Attuatori a imitazione dei muscoli umani

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FIG1Coworking significa robot che lavorano a stretto contatto con gli umani, per cui devono essere più sicuri di quanto oggi non lo siano già e, perché no, anche più “morbidi”, almeno secondo la vision dei ricercatori del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering dell’università di Harvard che hanno sviluppato nuovi tipi di attuatori, denominati VAMPS (vacuum-actuated muscle-inspired pneumatic structures) che generano dei movimenti molto simili a quelli dei muscoli dell’uomo. Questi attuatori, sostanzialmente ispirati al bicipite umano, sono di tipo soft, con capacità di assorbire shock e tali da garantire assenza assoluta di pericolo per gli addetti in produzione che si muovono nelle vicinanze. Facendo riferimento all’immagine che accompagna questo articolo, si vede che la struttura interna dell’attuatore pneumatico presenta un’alternanza di pieni e vuoti, con questi ultimi che si contraggono quando viene applicato il vuoto, con diminuzione del volume della struttura, da cui un funzionamento in termini di tempo di risposta e di efficienza molto simile al muscolo umano reale. L’approccio dei ricercatori di Harvard è senz’altro non convenzionale, considerando che in tema di soft robotics normalmente si predilige un funzionamento basato sull’aumento di volume con aria in pressione: la contrazione dell’attuatore sembra essere invece più efficace per attività in spazi ristretti. In dettaglio, il VAMPS è realizzato in gomma morbida con una struttura a più camere d’aria che ricorda un alveare: applicando il vuoto, come prima evidenziato, le camere d’aria collassano e l’intero attuatore si contrae generando movimento. Nelle attuali sperimentazioni sono state realizzate versioni diverse che consentono movimenti lineari, curvilinei e rotatori, oltre a combinazioni di movimenti diversi. Da considerare una sicurezza intrinseca: dato che gli azionamenti non sono comandati in pressione, ma tramite vuoto d’aria, non possono esplodere. Per quanto non sia ancora stato sviluppato un sistema di controllo complesso per queste strutture VAMPS, la semplice funzionalità base di questi attuatori non lascia prevedere difficoltà particolari.

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