Un RAVEN meccanico capace di decollare, camminare e superare ostacoli
Il volo artificiale: I droni moderni sono diventati molto avanzati, ma risultano essere altamente inefficienti in termini energetici. Ricercatori europei hanno deciso di prendere ispirazione dagli uccelli per sviluppare un nuovo tipo di drone che potesse consumare meno energia e imitare i movimenti complessi del loro corrispettivo reale.
I ricercatori dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in Svizzera hanno sviluppato un Veicolo Robotico Ispirato agli Uccelli per Ambienti Multipli (RAVEN), integrando zampe posteriori in un design ad ala fissa. Il risultato finale è un drone che decolla più rapidamente rispetto a un modello tradizionale e compie manovre complesse che imitano gli uccelli reali.
I ricercatori osservano che gli uccelli hanno ispirato l’invenzione degli aeroplani, ma anche gli aerei moderni sono lontani dall’essere macchine volanti perfette. Un uccello può passare rapidamente dal camminare al volare e viceversa istantaneamente. Non ha bisogno di una pista di decollo o di un lanciatore. Gli ingegneri devono ancora riprodurre questa versatilità biologica nei design artificiali.
Lo studio RAVEN mira a massimizzare la “diversità del passo” pur minimizzando la massa. Le zampe multifunzionali ispirate agli uccelli permettono al drone di decollare e volare rapidamente, camminare a terra e saltare piccoli ostacoli. I ricercatori hanno confrontato il RAVEN con un vero corvo per mostrare le capacità del drone.
Decollare con un salto può contribuire “sostanzialmente” alla velocità iniziale di volo ed è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al design senza gambe dei droni tradizionali. I ricercatori dell’EPFL hanno sviluppato le gambe robotiche perfette utilizzando modelli matematici, simulazioni al computer e iterazioni sperimentali.
Il risultato finale del progetto è un equilibrio ottimale tra la complessità meccanica degli arti artificiali e il peso complessivo del drone RAVEN (0,62 kg). Le zampe posteriori mantengono i componenti più pesanti vicino al corpo principale del drone, mentre molle e motori imitano i potenti tendini e muscoli degli uccelli.
L’evoluzione e la biologia hanno risolto il problema del volo secoli fa con gli uccelli, ma i ricercatori hanno dovuto lavorare sodo per cercare di emulare la stessa versatilità in un design di drone. Lo studio suggerisce che le gambe robotiche multifunzionali del RAVEN possono espandere le opportunità di impiego rispetto agli aerei tradizionali ad ala fissa. Grazie alla loro capacità di decollare autonomamente, i nuovi droni potrebbero operare in terreni complessi e altre condizioni pericolose per portare a termine il loro lavoro.
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Nicola Costanzo esplora il mondo della tecnologia e dell’innovazione. I suoi articoli illuminano le sfide digitali che plasmano il nostro futuro.