Opis projektu
Miękka robotyka inspirowana biologią i gleboznawstwo
Biodegradowalne i samoczynnie rozprzestrzeniające się roboty przypominające nasiona zmieniają sposoby, w jakie naukowcy monitorują i analizują powietrze i warstwy uprawne gleb. Wypełniając luki w systemach analizy danych, te zminiaturyzowane roboty mogą gromadzić dane na temat najważniejszych parametrów środowiskowych w powietrzu i wierzchniej warstwie gleby. Opracowane przez zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu I-Seed roboty charakteryzują się inspirowaną biologicznie konstrukcją, a także cechami morfologicznymi, które pozwalają im na latanie i rozprzestrzenianie w powietrzu za pomocą dyfuzji opartej na naturalnych wektorach. Opracowane roboty mogą również reagować na zmiany wilgotności, by w ten sposób przemieszczać się po powierzchniach i przedostawać się do wierzchniej warstwy gleby. Roboty są wyposażone w czujniki rejestrujące temperaturę, wilgotność, a także ilość CO2 i stężenie rtęci (Hg2+).
Cel
"I-Seed aims at developing a new generation of self-deployable and biodegradable soft miniaturized robots, inspired by the morphology and dispersion abilities of plant seeds, to perform a low-cost, environmentally responsible, in-situ detection of key environmental parameters in air and topsoil.
Seeds dispersal strategies are driven by the spontaneous, often reversible, anisotropic deformation of their tissues upon swelling or drying of cell walls, and do not require any control or internal energy supply.
Following a bioinspired design, these skills will be implemented into seed-like robots by using multi-functional biodegradable materials and natural morphological features, which endow them with the ability to fly and disperse via natural vector-mediated diffusion in air, or to respond to humidity variations to move on terrain surface and self-penetrate in topsoil. Sensing will be based on diffusion, absorption, and structural changes of parts of the robots made from sensor materials with a chemical transduction mechanism and fluorescence-based optical readout. Recordings of temperature, humidity, CO2 and mercury (Hg2+) will be executed at air-soil interface. Deployment of the I-Seed robots and reading of the acquired measurements will be performed using drones. Seed-drone communication will rely on optical signaling and fluorescence based on Light Detection and Ranging technology (fLiDAR), and using photonic ""tags"" to impart different type of sensors and robots a unique response. Algorithms will be developed such that drones can map the robots in air and on the ground.
By merging bioinspired soft robotics, material science, nanocomposite technologies, and environmental science, I-Seed will address the specific challenge by building a radically new dynamic scenario for analyzing and monitoring air and topsoil environments and their interface, extending environmental sensor networks and filling existing gaps of data analysis systems.
"
Dziedzina nauki
- natural sciencescomputer and information sciencesdata science
- natural sciencesearth and related environmental sciencesenvironmental sciences
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensorssmart sensors
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringroboticssoft robotics
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringroboticsautonomous robotsdrones
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETPROACT-2020-2
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
16163 Genova
Włochy