Concetto
Un team guidato dalla professoressa Josie Hughes al CREATE Lab dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ha costruito un robot ispirato all’anatomia dell’elefante che combina “tratto morbido” e “arti robusti” senza cambiare materiale: la variabilità di rigidezza è ottenuta controllando la struttura reticolare interna durante la stampa 3D. Il robot riesce ad afferrare con delicatezza un fiore tramite la proboscide e a spingere oggetti pesanti con gli arti.
Un solo materiale, tante proprietà meccaniche
Invece di alternare polimeri diversi, il gruppo EPFL modula la risposta meccanica modulando la geometria delle celle di lattice (densità, orientamento, ibridazioni). Cambiando pattern e gradiente si ottengono zone flessibili o rigide nella stessa parte stampata. Questa strategia semplifica la produzione multimateriale, spesso complessa per compatibilità e adesione interfaccia.
Tecniche TR e SP
Gli autori introducono due approcci: Topology Regulation (TR) per fondere gradualmente due tipologie di celle reticolari lungo una transizione spaziale continua, e Superposition Programming (SP) per sovrapporre o ruotare pattern con cui dirigere rigidità anisotropa in direzioni specifiche. Combinando TR+SP è possibile “scrivere” mappe di deformabilità dentro l’oggetto stampato.
Architettura della proboscide
La proboscide del robot presenta sezioni differenziate (torsione, flessione, elica) che cooperano grazie a cavi azionati da pochi motori, replicando parte della destrezza di un’appendice muscolare naturale. La transizione graduale di rigidezza lungo la proboscide consente presa delicata senza sacrificare controllo.
Impatto per la robotica bio-ispirata
La progettazione strutturale interna apre la strada a robot morbidi con elementi di forza localizzata, utili in manipolazione delicata (agricoltura di precisione, raccolta frutti), chirurgia robotica, ispezioni in spazi stretti e interazione sicura uomo-macchina. L’uso di un singolo materiale riduce vincoli di approvvigionamento e problemi di adesione multimateriale, facilitando riparabilità e riciclo selettivo
