Dal Giappone il robot umanoide che si allena e suda proprio come noi

Avete capito bene. Kengoro, così si chiama il robot umanoide realizzato dagli ingegneri della University of Tokyo, è in grado di compiere vari esercizi fisici, come sit-up (addominali) e flessioni, con straordinario realismo. A questo si aggiunge un sistema di sudorazione che ha lo scopo di raffreddare i più di 100 motori che lo compongono. Il risultato è il robot più realistico, dal punto di vista del sistema muscolo-scheletrico, mai realizzato.

Recentemente abbiamo visto come la tecnologia dei soft robots sia sempre più vicina a realizzare muscoli artificiali il più possibile simili a quelli umani, ispirandosi proprio a quest’ultimi.

Come può un umanoide sudare?

Nella fisiologia umana la sudorazione svolge una fondamentale funzione di termoregolazione, in particolare contribuisce all’abbassamento della temperatura corporea attraverso l’evaporazione dell’acqua contenuta nel sudore. Il fenomeno diventa  più evidente quando facciamo attività fisica, dal momento che i nostri muscoli, lavorando intensamente, producono calore. Lo stesso accade con questi robot dinamici, i cui movimenti richiedono pressioni elevate e costanti sui loro motori, generando così molto calore. Di solito il problema viene risolto con l’integrazione di appositi impianti di raffreddamento, ad esempio a liquido o ad aria. Nel caso di Kengoro (1.67 m di altezza per 56.5 kg di peso) però, essendo già colmo di componenti, è stata cercata una soluzione che ottimizzasse lo spazio a disposizione, evitando di aggiungere ulteriori tubi o ventole, ispirandosi proprio a quello che accade nel nostro corpo.

Il segreto sta nel telaio realizzato con una particolare tecnica, la sinterizzazione laser di polvere d’alluminio. Simile al processo di stampa 3D, questa tecnica permette un controllo estremamente fine e selettivo sulle caratteristiche del metallo in lavorazione, come la permeabilità. Così facendo è possibile realizzare aree con più alta o più bassa permeabilità attraverso le quali l’acqua può filtrare, senza la necessità di costruire appositi canali, per poi evaporare in superficie.

I risultati mostrano come questo sistema sia 3 volte più efficiente del raffreddamento ad aria. L’umanoide può correre per mezza giornata con una sola tazza di acqua deionizzata e può effettuare 11 minuti di flessioni a piena potenza senza surriscaldarsi. Naturalmente, per un corretto funzionamento, il robot deve rimanere “idratato”.

Il nostro intento è progettare un umanoide basato su caratteristiche umane, tra cui la struttura muscolo-scheletrica, il sistema nervoso periferico e i metodi di elaborazione delle informazioni nel cervello.

Spiega il ricercatore-capo Yuki Asano. L’obiettivo, come spiegato nel numero di Science Robotics uscito lo scorso 20 dicembre, è quello di comprendere meglio sistemi e meccanismi del corpo umano non ancora del tutto chiari, ma soprattutto quello di proporre un’alternativa all’attuale approccio ingegneristico utilizzato per la realizzazione di umanoidi, cercando di considerare il più possibile il meccanismo umano.