TENDENZE SCIENTIFICHE: come le proboscidi degli elefanti offrono ispirazione ai robot del futuro

La proboscide di un elefante è una meraviglia biologica ed evolutiva. Quest’appendice robusta e versatile contiene circa 40 000 muscoli che aiutano a svolgere una lunga serie di compiti, da semplici azioni come respirare fino ad attività più complesse, quale la socializzazione. Per fare un raffronto, gli esseri umani hanno in totale solo poco più di 600 muscoli.

Gli scienziati di tutta Europa sperano che lo studio dei movimenti di quest’organo dinamico possa dare vita a sviluppi nell’ambito della robotica, l’intersezione di scienza, ingegneria e tecnologia. Utilizzando metodi innovativi sviluppati nientemeno che per l’industria cinematografica, i ricercatori hanno analizzato le proboscidi degli elefanti. Nei risultati pubblicati nella rivista «Current Biology» sostengono che la proboscide può fungere da modello per la robotica.«I robot tradizionali sono molto bravi a svolgere i compiti specifici per cui sono stati progettati… se si vuole che facciano qualcosa di leggermente diverso, falliranno miseramente», ha affermato alla «CNN» Michel Milinkovitch, autore corrispondente e docente presso il dipartimento di genetica ed evoluzione dell’Università di Ginevra. «Gli organismi viventi, invece, sono stati ottimizzati anche per la versatilità.»

Il gruppo di ricerca ha posizionato marcatori riflettenti lungo le proboscidi di due elefanti africani e ha installato telecamere a infrarossi per registrarne i movimenti in tre dimensioni. I risultati hanno mostrato che questi animali ricorrono a circa 20 movimenti per muovere la proboscide. «Gli elefanti hanno una sorta di “pacchetto di strumenti” comprendente movimenti semplici, che possono combinare in traiettorie complesse», ha spiegato Milinkovitch. «Riescono ad adattarsi all’oggetto che viene dato loro.»

Grazie ad un’acquisizione dei movimenti delle proboscidi effettuata con straordinaria accuratezza, gli scienziati utilizzeranno le conoscenze ottenute per creare movimenti versatili simili in un robot. Gli studiosi intendono costruire entro il 2022 un prototipo di braccio robotico che consenta di prendere oggetti in modo versatile in diversi contesti. «È un nuovo paradigma nell’ambito della robotica», ha aggiunto Milinkovitch. «Invece di utilizzare segmenti metallici collegati da articolazioni, l’idea è quella di avere oggetti mobili ma composti da materiali flessibili.»

Le applicazioni potenziali sono numerose. Gli utenti principali si troveranno nelle linee di produzione di fabbrica, nei settori alimentare e manifatturiero e in ambito sanitario, per l’assistenza agli anziani e alle persone con disabilità.Gli studiosi stanno prendendo in considerazione anche un altro obiettivo per i più grandi animali terrestri del mondo, e nulla ha a che fare con l’idea di una nuova generazione di manipolatori robotici universali. «Speriamo anche di aumentare la consapevolezza riguardo la conservazione di questo animale assolutamente straordinario», ha osservato Lucia Beccai, ricercatrice senior presso l’Istituto Italiano di Tecnologia, il centro di ricerca scientifica che coordina PROBOSCIS, il progetto finanziato dall’UE dietro a questa innovazione tecnologica. «Dalla natura possiamo imparare una lunga serie di principi. Essa non ci offre solo il nostro benessere e la nostra felicità, ma è davvero una fonte incredibile di principi ingegneristici.»

«Si prova anche un senso di meraviglia semplicemente osservando queste creature straordinarie», ha concluso Milinkovitch, osservando che due specie di elefante africano, l’elefante di savana e l’elefante delle foreste, sono a rischio di estinzione.