I droni sono abbastanza comuni che è facile immaginare le loro variazioni di design di base. I droni ad ala fissa sembrano aeroplani in miniatura. Altri usano le eliche, di solito quattro, per sollevarsi in cielo, un po’ come gli elicotteri.

Alcuni droni combinano queste idee usando oggetti di scena per alzarsi da terra e quindi ruotare la posizione mentre volano, in modo che i lati del drone possano agire come ali e fornire sollevamento. Il drone per la consegna di pacchi di Amazon fa questo, così come un grande vettore di merci di Bell.

Ora immagina come un uccello vola nell’aria, con tutti i modi in cui le sue ali e la sua coda possono muoversi. Un volo biologico come quello sembra molto diverso dal modo in cui sfrecciano gli altri gadget. Ma gli ingegneri in Svizzera hanno svelato un uccello robotico che emula il modo in cui vola un falco. I loro risultati sono stati pubblicati oggi sulla rivista Science Robotics.




Il loro obiettivo era creare un drone simile a un uccello che fosse in grado di percorrere lunghe distanze ad alta velocità (come un aereo ad ala fissa) pur rimanendo altamente manovrabile. La loro creazione è stata ispirata da un vero uccello chiamato Astore.

“Questo uccello caccia nelle foreste, quindi è super agile”, afferma Enrico Ajanic, dottorando e robotista presso l’Istituto Federale Svizzero di Tecnologia di Losanna. Volevano essere in grado di determinare: “Perché questo astore del nord è così agile? Ma allo stesso tempo, può anche essere abbastanza efficiente: è anche un uccello migratore”. Creando un robot in grado di raggiungere questi vari obiettivi di volo, Ajanic afferma di poter realizzare una macchina volante che sia il meglio di entrambi i mondi.




Un drone in grado di farlo, sostiene, sarebbe fantastico per navigare in un ambiente urbano. “Le grandi città richiedono un drone in grado di volare su lunghe distanze, quindi devi essere molto efficiente”, dice. “Ma allo stesso tempo, devi anche evitare gli ostacoli, perché queste città sono disordinate.”

Il risultato è una creazione realizzata in fibra di carbonio e altri materiali che si chiama LisHawk. Al suo massimo, l’apertura alare è di 3,4 piedi di diametro. In un certo senso, il robo-falco è molto simile a un vero astore del nord. La sua coda, che può aprirsi a ventaglio, è all’incirca della stessa lunghezza, circa 0,8 piedi.

E la parte esterna della sua ala (chiamata corda) è lunga circa un piede, più o meno la stessa della sua controparte biologica. Le ali possono estendersi verso l’esterno o piegarsi verso l’interno. La coda può aprirsi a ventaglio e muoversi su e giù e da lato a lato. Questa capacità di morphing dà al LisHawk la capacità di ampliare lo spettro del tipo di volo in cui è bravo; un tipico drone non può trasformarsi in questo modo.




Ci sono sfide, tuttavia, nel tentativo di duplicare la natura con materiali artificiali. Il principale è che il falco robotico non sbatte le ali: usa un’elica. “L’elica è abbastanza efficiente e, dal punto di vista di un ingegnere meccanico, è un sistema semplice”, afferma. Un drone che sbattesse le ali sarebbe difficile da creare, e immaginare lo scenario opposto è semplicemente divertente: un uccello con un’elica che sporge dal becco.

Nel complesso, Ajanic è soddisfatto di come sia riuscito a realizzare l’obiettivo di creare un aereo mutevole di forma e di ispirazione biologica. Dice che una tecnologia come questa potrebbe essere utilizzata con altri droni per “migliorare le loro prestazioni di volo”.

Per il volo da crociera veloce, dice che la configurazione ideale è con le ali e la coda nascoste verso l’interno, una posizione in cui la velocità minima è di  30km/h. Per un volo più lento ma più agile, la velocità diminuisce a 14km/h, con la coda e le ali estese. Cambiare la forma delle ali nell’aria in questo modo nell’aviazione è una rarità: aerei come l’ F-14, i jet da combattimento dell’originale Top Gun, lo hanno fatto.




Il LisHawk segue le orme di un robo-uccello simile chiamato PigeonBot, che ha debuttato a gennaio. A differenza del PigeonBot, questo falco robot non utilizza piume reali di un vero uccello: il team di Ajanic ha ideato una soluzione artificiale.




Realisticamente, è improbabile che vedremo robot simili a falchi o piccioni sfrecciare per le città in qualunque momento, se non mai, i droni ad ala fissa ei quadricotteri rimangono la norma del settore e le aree rurali sono ambienti più sicuri per loro e un punto di vista regolamentare.

Ma ciò non cambia il fatto che una creazione robotica che trova la sua ispirazione nella biologia sia, per dirla semplicemente, molto interessante.