Sommario
La semplicità di un gioco d’infanzia ha ispirato una delle innovazioni più promettenti nel campo della robotica agricola. Ricercatori dell’Università della California, San Diego, hanno sviluppato un gripper robotico basato su nastro da misurazione, pensato per afferrare con delicatezza e precisione oggetti fragili come frutta e verdura. Il dispositivo, chiamato GRIP-tape (acronimo di Grasping and Rolling In-Plane), è stato presentato il 9 aprile 2025 nella rivista Science Advances.
Questa tecnologia apre nuovi scenari per l’automazione agricola, combinando economicità, sicurezza e versatilità operativa in un singolo strumento. La ricerca, condotta sotto la guida del professor Nick Gravish del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale di UC San Diego, nasce dall’idea di utilizzare il metro a nastro come elemento strutturale attivo.
Una struttura semplice, ma estremamente funzionale
Il metro a nastro, tradizionalmente visto come uno strumento da bricolage, si è rivelato ideale per la progettazione di appendici robotiche. Questo perché possiede due qualità chiave: rigidità strutturale e flessibilità elastica. È in grado di deformarsi per raggiungere un oggetto e poi ritornare alla forma originale, senza l’uso di materiali complessi o motori ingombranti.
Nel GRIP-tape, i ricercatori hanno utilizzato due spire di nastro, accoppiate con adesivo per creare ciascun “dito”. Ogni dito è azionato da quattro motori indipendenti, che ne controllano l’estensione, la retrazione e i movimenti di presa. Questo design modulare permette al gripper di adattarsi dinamicamente a oggetti di diverse dimensioni, forme e rigidità.
Prestazioni sorprendenti nei test pratici
Durante gli esperimenti, il GRIP-tape ha dimostrato la capacità di afferrare limoni, arance, pomodori singoli o interi rami, adattandosi automaticamente alla geometria dell’oggetto. La sua peculiarità risiede nella capacità di sfruttare l’intera lunghezza del nastro come superficie di presa, trasformandolo anche in una sorta di nastro trasportatore che deposita i frutti raccolti in contenitori.
Inoltre, il sistema è in grado di navigare attraverso ostacoli, mantenendo la flessibilità necessaria a interagire in ambienti complessi come serre o campi agricoli a coltivazione mista. La struttura metallica del nastro – sottile, durevole e non abrasiva – garantisce sicurezza anche in prossimità di operatori umani o oggetti fragili.
Efficienza, compattezza e sostenibilità
Una delle problematiche ricorrenti nella robotica di presa è la necessità di meccanismi aggiuntivi per permettere alle appendici di estendersi. GRIP-tape elimina questa necessità, mantenendo una configurazione estremamente compatta quando non in uso. Può essere alloggiato in contenitori di piccole dimensioni e attivato solo quando necessario, migliorando l’efficienza energetica e la portabilità.
Il sistema è stato realizzato anche con l’obiettivo della sostenibilità economica. Utilizzando componenti standard come motori e nastri da misurazione in acciaio temprato, i costi si mantengono molto bassi, rendendo il gripper potenzialmente adatto a piccole e medie imprese agricole, non solo a grandi impianti industriali.
Prospettive future: sensori intelligenti e autonomia
Gli sviluppatori prevedono di integrare in versioni future sensori avanzati e algoritmi di intelligenza artificiale per il riconoscimento e l’adattamento autonomo. Ciò consentirà al gripper di eseguire operazioni complesse senza supervisione umana, rendendolo uno strumento ideale anche per la raccolta selettiva, dove è necessario distinguere tra frutti maturi e acerbi.
Il sistema GRIP-tape potrebbe anche essere potenziato per compiti non agricoli: test preliminari hanno già dimostrato la capacità del robot di avvitare lampadine, utilizzare cacciaviti e aprire barattoli, suggerendo un potenziale impiego in robot domestici e assistivi.
Un’evoluzione della robotica soft
Il progetto si inserisce nel filone della robotica soft, una disciplina che mira a superare i limiti della meccanica rigida per ottenere interazione fluida con l’ambiente. Al contrario dei bracci meccanici tradizionali, spesso pericolosi o sovradimensionati, GRIP-tape combina sensibilità e precisione, senza rinunciare a forza e resistenza.
La ricerca è stata supportata dalla National Science Foundation, nell’ambito di un programma dedicato allo sviluppo di materiali flessibili capaci di piegarsi mantenendo la forma, elemento cruciale per le nuove generazioni di robot interattivi.
Semplicità al servizio dell’innovazione robotica
Il progetto GRIP-tape rappresenta un perfetto esempio di come idee semplici, derivate da oggetti di uso quotidiano, possano trasformarsi in soluzioni ingegneristiche rivoluzionarie. Con la crescente domanda di robot in ambito agricolo e domestico, l’adozione di materiali intelligenti, leggeri e flessibili si conferma una direzione strategica per l’innovazione sostenibile.
Il futuro della raccolta potrebbe quindi non dipendere da costosi bracci meccanici industriali, ma da una striscia metallica avvolta in una spirale, pronta a stendersi e adattarsi come un’estensione sensibile della mano umana.
