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Doggo, il cane-robot open source

Il miglior amico dell’uomo? Il cane! E se è robot, poi, sarà ancora più ubbidiente. Di cyber-animali ne conoscevamo già molti (il ragno di Festo, Antbo, Cheetah il ghepardo del MIT), ma Doggo è diverso da tutti gli altri: lo si può realizzare in casa.

Il team Extreme Mobility dello Stanford Student Robotics Club ha voluto dar vita ad un robot relativamente economico, che potesse essere riprodotto con facilità e in autonomia. Tutto è infatti disponibile sul loro repository GitHub.

Cos’è Doggo

“Abbiamo visto e usato diversi robot quadrupedi, ma nessuno di loro poteva essere portato in laboratorio e utilizzato per progetti personali”. Nathan Kau, il giovanissimo ingegnere meccanico a capo del team, ha le idee chiare. “Volevamo creare un robot che chiunque potesse costruire in autonomia, e con un budget contenuto”.

Doggo si presenta come un piccolo cane robotico lungo 42cm, largo 20 e alto 14. Per quanto riguarda le gambe, esse hanno un’estensione minima di 8cm e massima di 25. Il robot possiede un microcontrollore di tipo Teensy 3.5 collegato a 4 sottosistemi, uno per ogni gamba. Ciascuno di essi ha un controllore che gestisce due motori, per un totale quindi di 8 motori. Oltre a questo, è presente una board per la distribuzione dell’energia e un sistema di comunicazione che utilizza un modulo wireless per l’invio dei comandi.

Il diagramma del sistema di controllo ed energia di Doggo. Credits: Nathan Kau, Aaron Schultz, Natalie Ferrante, Patrick Slade
Il diagramma del sistema di controllo ed energia di Doggo. Credits: Nathan Kau, Aaron Schultz, Natalie Ferrante, Patrick Slade

Se si fa un confronto con gli altri robot, è evidente come Doggo appaia molto meno sofisticato rispetto a loro. Considerandone però l’accessibilità e il costo, i risultati sono sorprendenti. Confrontandolo con Minitaur, un robot dalla grandezza e forma simili realizzato da Ghost Robotics, il team ha calcolato che Doggo ha un momento molto maggiore. E sfida anche Cheetah del MIT: è infatti in grado di saltare più in alto del robot-ghepardo.

Che cosa sa fare?

Il quadrupede robotico non ha nulla da invidiare ai suoi fratelli di fascia alta. È in grado di mantenere l’andatura e la direzione su diversi tipi di terreno, anche sconnessi. Grazie al modo in cui sono stati pensati i motori, è in grado di percepire le forze provenienti dall’esterno e calcolare e calibrare la quantità di forza e di momento da applicare per ogni gamba. Questi motori effettuano la computazione 8mila volte al secondo.

A stupire, poi, è stata la sua abilità nel salto: il team, infatti, dopo aver constatato la facilità nel saltare a mezzo metro verso l’alto, è riuscito ad ottenere un salto di più di un metro. Non solo: il robot è anche in grado di effettuare un salto all’indietro. In entrambi i casi, però, la stabilità viene mantenuta solo se il punto in cui ricade è imbottito, e non ad esempio su un terreno instabile o con dislivelli. Un risultato comunque ottimo, considerando il basso budget di realizzazione.

Il robot Doggo in azione. Credits: www.theverge.com
Il robot Doggo in azione. Credits: www.theverge.com

Doggo può essere infatti costruito con meno di 3mila dollari. Una cifra non indifferente, certo, ma bassa se si pensa che i “normali” robot arrivano a costare decine di migliaia di dollari. Inoltre non servono macchinari particolari: il quadrupede può essere costruito con tutti strumenti a mano. Il costo include anche l’acquisto o noleggio di, ad esempio, trapano a mano e saldatore. Nel caso in cui fossero già in nostro possesso sarebbe molto più economico.

Essendo open source, chiunque può scaricare codice e specifiche e cimentarsi nella sua realizzazione e, perché no, migliorarlo.

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Marina Londei
Laureata in Ingegneria e Scienze Informatiche, unisco la passione per la scrittura al mio lavoro.