Riassunto:
I ricercatori della Tandon School of Engineering della New York University hanno recentemente lanciato un pesce robotico bionico chiamato ScaFi. Non solo la sua forma e il suo movimento sono simili a quelli dei pesci veri, ma possono anche essere ingranditi o ridotti a seconda delle necessità per adattarsi ad ambienti acquatici di diverse profondità e scale.
L'idea centrale di questo progetto è quella di evitare il metodo di propulsione dell'elica comunemente utilizzato dai tradizionali robot sottomarini e utilizzare invece la "flessione del corpo" per avanzare. Il gruppo di ricerca ritiene che, sebbene le eliche siano comuni nelle missioni subacquee, possono facilmente impigliarsi nelle piante acquatiche, sollevare i sedimenti e spaventare i soggetti della ricerca, il che non è favorevole all'osservazione delle barriere coralline, della qualità dell'acqua e degli animali acquatici.
La struttura di ScaFi è divisa in due parti: la parte anteriore è dove sono concentrati i motori e i componenti elettronici, e la parte posteriore è una coda flessibile realizzata con aste in fibra di vetro e tessuto. All'interno del robot è presente un solo motore. Tirando due cavi che si incrociano vicino all'estremità della coda, la coda viene piegata a forma di S, che poi oscilla a sinistra e a destra, spingendo silenziosamente l'intera macchina in avanti.
Ancora più importante, questo meccanismo di propulsione ha una buona scalabilità. I ricercatori hanno affermato che, indipendentemente dal fatto che il robot venga ingrandito o ridotto, il motore e il meccanismo dei cavi incrociati nella parte anteriore possono rimanere gli stessi. L'unica cosa che deve essere realmente regolata è il diametro dell'asta di coda, quindi non è necessario rifare l'intera macchina da zero ogni volta.
Per testare questa idea, il team ha costruito ScaFi in tre diverse dimensioni, con lunghezze di 0,6 metri, 1,1 metri e 2,9 metri. Successivamente sono stati portati in acque reali per i test: la versione più piccola ha nuotato in un torrente a una profondità compresa tra 15 e 30 centimetri, la versione media è stata testata in un ruscello in Svizzera e la versione più grande è entrata nel Lago di Ginevra per l'esplorazione.
I risultati dei test mostrano che tutti e tre i robot possono nuotare senza problemi, ma anche i cambiamenti di dimensione influiranno sulle loro prestazioni. Tra questi, la versione piccola è più flessibile e la sua postura nel nuoto è più vicina a quella dei pesci veri; la versione grande ha una manovrabilità ridotta e un'efficienza energetica inferiore, ma pur richiedendo una potenza maggiore, mostra anche una migliore stabilità nel flusso dell'acqua.
I ricercatori hanno sottolineato che, nel complesso, questo metodo di nuoto può ancora mantenere ottime prestazioni dopo l'amplificazione e che i tre robot possono continuare a nuotare anche dopo l'interruzione del segnale GPS. Il team ritiene che questa idea scalabile non solo potrà essere utilizzata in futuro per i robot di rilevamento subacquei, ma potrebbe anche essere estesa ad altri tipi di sistemi robotici. Il prossimo passo sarà concentrarsi sul mantenimento della stessa efficienza energetica in versioni di diverse dimensioni.
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