Un team di ricercatori ha presentato un rivoluzionario cane robotico anfibio in grado di passare senza soluzione di continuità tra ambienti terrestri e acquatici con un'efficienza e un'agilità senza precedenti.
A differenza dei precedenti robot anfibi, ispirati principalmente a rettili o insetti, questo nuovo sistema quadrupede si ispira alla meccanica del nuoto dei mammiferi. Il robot, che misura 300 mm di lunghezza per 100 mm di larghezza e pesa 2,25 kg, è stato sviluppato da un gruppo di scienziati guidati dai professori Yunquan Li e Ye Chen della South China University of Technology.
L'innovazione chiave risiede nel sistema di pianificazione della traiettoria bioispirata guidato dall'intelligenza artificiale, che imita dinamicamente le andature naturali del nuoto dei cani reali. "La capacità del nostro cane robotico di muoversi efficacemente sia in acqua che su terra è dovuta alla pianificazione bioispirata della traiettoria, che replica l'andatura naturale del nuoto dei cani veri", spiega il professor Li. "La struttura delle gambe a doppia articolazione e le tre diverse andature di nuoto risolvono limiti precedenti come la bassa velocità in acqua e la pianificazione poco realistica delle andature."
Il team di ricerca ha progettato e testato tre andature di nuoto distinte: due ispirate al "doggy paddle" ottimizzate per velocità e propulsione, e una andatura simile al trotto pensata per una maggiore stabilità. Attraverso numerosi esperimenti, il metodo "doggy paddle" si è rivelato superiore in termini di velocità, raggiungendo una velocità massima in acqua di 0,576 chilometri orari, mentre lo stile simile al trotto ha privilegiato la stabilità. Su terra, il cane robotico anfibio raggiunge velocità di 1,26 km/h.
Un'attenta progettazione della struttura del robot, compresa una precisa distribuzione del peso e il controllo della galleggiabilità, garantisce prestazioni stabili ed efficaci in entrambi gli ambienti. Il team ha bilanciato deliberatamente il centro di gravità e il centro di galleggiamento per mantenere il corretto orientamento in acqua, posizionando componenti più pesanti come batterie e schede di controllo vicino al fondo della scocca.
Questa tecnologia versatile apre nuove possibilità per applicazioni nella ricerca ambientale, nelle operazioni di ricerca e soccorso e negli scenari di risposta a disastri, dove la capacità di muoversi sia su terra che in acqua è essenziale. Lo studio, pubblicato sulla rivista Bioinspiration & Biomimetics di IOP Publishing l'8 maggio 2025, rappresenta un importante progresso nella robotica ispirata alla natura e nei sistemi di mobilità anfibia.