Microrobot Aereo del MIT Ottiene Agilità e Velocità Simili a Quelle del Bombo

Ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno presentato nel 2025 un microrobot aereo capace di volare con una rapidità e una destrezza paragonabili a quelle degli insetti reali, come il bombo. Questo sviluppo supera le precedenti limitazioni dei microrobot aerei, che erano confinati a traiettorie di volo lente e uniformi, incapaci di replicare le manovre complesse osservate in natura.

Il nuovo sistema bio-ispirato impiega un quadro di controllo basato sull'Intelligenza Artificiale (IA) che consente al robot di eseguire sequenze di volo altamente ginniche, inclusi capovolgimenti corporei continui. L'implementazione di questo schema di controllo ibrido ha determinato un incremento della velocità del robot di circa il 450 percento e un aumento dell'accelerazione di circa il 250 percento rispetto alle dimostrazioni precedenti del team. In una prova di destrezza, il dispositivo, delle dimensioni di una microcassetta e con un peso inferiore a quello di una graffetta, ha completato dieci capriole consecutive in soli 11 secondi, mantenendo la rotta anche sotto la minaccia di disturbi del vento. Il robot sfrutta ali battenti mosse da muscoli artificiali morbidi per ottenere questa performance dinamica.

Il lavoro pionieristico è stato formalmente pubblicato sulla rivista Science Advances il 3 dicembre 2025. Il team di co-autori principali include il co-autore senior Jonathan P. How, Professore Ford di Ingegneria presso il Dipartimento di Aeronautica e Astronautica del MIT e ricercatore principale presso il Laboratory for Information and Decision Systems (LIDS). Il Professor How, eletto membro della National Academy of Engineering nel 2021, vanta una lunga storia di ricerca sul controllo robusto e la pianificazione per veicoli autonomi.

Questa innovazione spinge la microrobotica aerea verso applicazioni pratiche, in particolare per missioni di ricerca e soccorso in ambienti angusti sotto le macerie, dove i quadricotteri tradizionali incontrano difficoltà. Il sistema di controllo a due parti, fondamentale per questo salto di qualità, combina alta prestazione ed efficienza computazionale. La prima componente è un controllore predittivo di modello (MPC), un algoritmo matematico che pianifica la sequenza ottimale di azioni. Per ovviare all'onere computazionale dell'MPC in tempo reale su un computer di bordo ridotto, i ricercatori hanno impiegato l'apprendimento per imitazione, una branca dell'IA, per addestrare un controllore più semplice a replicare le decisioni dell'esperto MPC quasi istantaneamente.

Kevin Chen, professore associato nel Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica (EECS) del MIT e capo del Soft and Micro Robotics Laboratory, ha descritto il risultato come un passo verso l'obiettivo di navigare in aree precluse ai droni convenzionali. Oltre alla velocità e all'accelerazione, il robot ha dimostrato una notevole resistenza alle perturbazioni, mantenendo la traiettoria con un margine di errore di soli 4 o 5 centimetri anche in presenza di raffiche di vento. È stata evidenziata anche la capacità di movimento saccadico, una manovra di scatto e frenata utilizzata dagli insetti per stabilizzare la visione e cambiare direzione rapidamente, aprendo la strada a futuri robot dotati di sensori per operazioni esterne autonome.

Il contesto storico della microrobotica aerea mostra che tentativi precedenti, come l'Insectothopter della CIA negli anni '70, fallivano a causa dell'instabilità causata dal vento laterale, un problema che questa nuova architettura di controllo basata sull'IA ha risolto. Sebbene il finanziamento da enti come l'Office of Naval Research e l'Air Force Office of Scientific Research suggerisca una natura dual-use della tecnologia, l'immediato potenziale umanitario è chiaro: la capacità di muoversi in spazi ristretti, come quelli sotto le macerie post-terremoto, rende questi dispositivi strumenti preziosi per l'esplorazione di aree inaccessibili. La prossima fase di sviluppo si concentrerà sull'integrazione di sensori di bordo per rendere questi robot completamente autosufficienti.