I ricercatori della Washington State University (WSU) negli Stati Uniti hanno sviluppato con successo un'ape robotica che può volare proprio come una vera ape, segnando un risultato significativo nella robotica.
Il robot, chiamato Bee++, ha quattro ali, ciascuna dotata di attuatori leggeri indipendenti che possono controllare le ali in modo indipendente. Questo design consente all'ape robotica di imitare i sei gradi di libertà di movimento degli insetti volanti naturali.
L'ape robot pesa 95 mg, molto più delle api naturali, che pesano circa 10 mg, ma può essere utilizzata per attività come l'impollinazione artificiale in aree in cui gli impollinatori naturali sono scarsi, o anche per assistere nelle operazioni di ricerca e salvataggio in uno spazio limitato.
La ricerca è stata guidata da Nestor O. Pérez-Arancibia, assistente professore presso la School of Mechanics and Materials Engineering della Washington State University, che ha lavorato sugli insetti artificiali negli ultimi tre decenni.
Il suo lavoro precedente si concentrava sullo sviluppo di un'ape robotica con due ali, ma aveva solo una mobilità limitata. Nel 2019, il suo team di ricerca ha fatto un passo avanti costruendo un robot a quattro ali abbastanza leggero da volare in aria. Tuttavia, anche per decollare e atterrare in modo indipendente, i controllori dovevano agire allo stesso modo del cervello dell'insetto.
Al fine di ottenere determinate manovre, i ricercatori hanno sviluppato modelli specifici di sbattere le ali anteriori rispetto a quelle posteriori per il volo danzante e le ali destra rispetto a quelle sinistre per rotolare. La differenza nell'oscillazione crea una coppia che consente al Bee++ di ruotare attorno al suo asse orizzontale principale.
I ricercatori sono stati anche in grado di simulare un complesso movimento di sbadiglio in volo, consentendo all'ape robotica di mantenere la stabilità e concentrarsi su punti specifici durante il volo. Per ottenere questo controllo, i ricercatori hanno implementato un progetto in cui le ali sbattono ad angolo, imitando il movimento visto nelle ali naturali degli insetti. Questo adattamento consente al robot di controllare le virate, il che ne migliora la manovrabilità.
I ricercatori hanno anche aumentato la frequenza dei movimenti delle ali da 100 a 160 volte al secondo, creando la portanza e la manovrabilità necessarie per un volo stabile. Attualmente, il tempo di volo autonomo di Bee++ è di soli cinque minuti. Pertanto, deve essere costantemente collegato a una fonte di alimentazione.
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