Robot che crescono come piante, primo seminario del CCHT@Ca'Foscari

Il primo seminario interdisciplinare organizzato da Ca’ Foscari e IIT - Istituto Italiano di Tecnologia, si terrà il 25 Marzo dalle ore 16.00 in Aula Berengo (Sede Centrale). 

L’evento rappresenterà la prima iniziativa del nuovo Center for Cultural Heritage Technology, CCHT@Ca’Foscari, una collaborazione avviata proprio quest’anno, che permetterà di sviluppare nuove tecnologie e materiali nel campo dello studio e della conservazione dei beni culturali, abbracciando ambiti come le scienze dei materiali, la computer vision, l’intelligenza artificiale e il machine learning in un’ottica multidisciplinare.

Barbara Mazzolai, Direttrice del Centro di Micro-BioRobotica dell’Istituto Italiano di Tecnologia, parlerà di robotica bioispirata, un argomento sul quale esiste già molta letteratura scientifica. Più recentemente però, l’uso di materiali morbidi e di tecnologie a rigidità variabile si è dimostrato una possibile tecnica innovativa per la costruzione di nuove classi di sistemi robotici, i quali saranno capaci di interagire in maniera più sicura con l’ambiente naturale non strutturato e con gli esseri umani, provvisti inoltre di una miglior capacità di affrontare compiti incerti e dinamici. 

Nonostante gli incredibili traguardi raggiunti in questo campo, le attuali tecnologie nella robotica sono tuttora insufficienti a replicare le capacità dei sistemi biologici di cambiare la propria morfologia e adattare corpo e funzionalità nel tempo. In questa prospettiva, le piante sono state prese d’esempio come un modello interessante per il movimento nella robotica, anche per le loro caratteristiche di percezione e controllo distribuiti, crescita autonoma e adattabilità.

Le piante sono ancora oggi un modello poco esplorato nella robotica e nelle tecnologie dell’informazione, dato che la loro natura statica ci porta a pensare che non possano muoversi. Al contrario, i vegetali si muovono, intenzionalmente, efficacemente e efficientemente. Per muoversi da un punto ad un altro, le piante devono crescere ed adattare continuamente il proprio corpo alle condizioni ambientali esterne. Lo scopo è quello di imitare queste caratteristiche per sviluppare robot leggeri e compatti, capaci di crescere autonomamente. I modelli biologici presi in considerazione sono le radici delle piante e i rampicanti.

La capacità di crescita della pianta verrà replicata da processi di additive manufacturing (una sorta di stampa 3D) inseriti all’interno del robot, che costruiranno il suo corpo depositando nuovi materiali con molteplici funzionalità, basandosi sugli stimoli esterni percepiti (e quindi senza un design predefinito). L’efficienza energetica sarà intrinseca a questo approccio - il team sta sviluppando soluzioni innovative per ricavare energia bio-ibrida e generare energia interfacciando soft technologies (ovvero che richiedono un operatore) e piante vere.

Questi robot auto-generanti ispirati alle piante potrebbero essere di grande impatto per la società e trovare utilizzo in diversi ambiti dal soccorso alla medicina fino al monitoraggio ambientale. Dato che il design di queste nuove soluzioni robotiche è strettamente basato su alcune caratteristiche biologiche delle piante, questo potrebbe dare vita a un nuovo utilizzo della robotica a servizio della biologia, con l’obiettivo di scoprire di più su questi stessi organismi viventi e aprire interessanti prospettive per scienza ed ingegneria. 

Barbara Mazzolai è Direttrice del Centro di Micro Bio-Robotica a Pontedera presso l’Istituto Italiano di Tecnologia, e coordina il progetto “Plantoid” finanziato dalla Commissione Europea nell’ambito dell’iniziativa Horizon2020, progetto per lo sviluppo del primo robot ispirato alle piante. Nel 2015, Robohub l’ha inserita tra le 25 donne più influenti nella robotica.