Le macchine industriali in grado di pianificare rapidamente i loro movimenti accelerano l’automazione aziendale e si adattano a più utilizzi nel campo dell’assistenza in campo sanitario.
di Will Knight
Mettere la mano davanti a un braccio di un robot industriale non è, generalmente, una buona idea. Queste macchine sono in grado di muoversi rapidamente e con precisione, ma sono così cieche e stupide da spezzare un arto senza nemmeno un “oops”.
Ci è quindi voluto un discreto coraggio per “sfidare” un braccio robotizzato prodotto a Realtime Robotics, una startup di Boston. Ho allungato la mano per interrompere il suo movimento mentre stava afferrando un oggetto da un tavolo per spostarlo in una scatola. Per fortuna, il robot si è fermato, ha aggirato il mio braccio disteso e ha riposto con cura l’oggetto nella scatola. Nessun arto spezzato.
Questo tipo di adattabilità potrebbe rivelarsi incredibilmente utile per l’industria della robotica. Ci sono alcuni robot che lavorano a fianco delle persone, ma sono imprecisi e svolgono funzioni limitate. Le macchine industriali più potenti vengono utilizzate solo in ambienti sicuri, lontano dagli esseri umani.
Numerose aziende stanno cercando di trovare soluzioni a questo problema. Alcune stanno testando sensori per bloccare i movimenti del robot nel caso si trovi di fronte a un ostacolo. Realtime Robotics vuole andare oltre, fornendo ai robot quel tipo di intelligenza di basso livello necessaria per muoversi nel mondo reale, vale a dire l’automatismo fisico che uomini e animali sfruttano quando muovono un arto.
I bracci robotici di Realtime stanno misurando le capacità di un nuovo chip sviluppato dall’azienda. Collegato a sensori 3D, questo chip consente alle macchine di prendere rapidamente in considerazione una serie di azioni diverse, “immaginando” in modo efficace il risultato, prima di scegliere il comportamento più adatto al compito da svolgere. Durante una visita all’azienda, ho avuto modo di osservare due robot che lavoravano in coppia, passando agilmente uno accanto all’altro.
“Il problema vero è che i robot sono fondamentalmente stupidi”, afferma George Konidaris, fondatore di Realtime e responsabile della robotica, nonché assistente alla Brown University di Providence, nel Rhode Island. “L’uomo ha una competenza motoria di base che i robot non possiedono”. La pianificazione del movimento è particolarmente complessa per un robot, perché ogni nuovo movimento implica una dimensione aggiuntiva ai calcoli che devono essere eseguiti.
Pensa alla tua mossa
Il chip di Realtime è dotato di un algoritmo di pianificazione del movimento relativamente semplice sviluppato da Konidaris e altri alla Duke University. Grazie alla capacità di eseguire calcoli in parallelo, il chip dedicato risulta 10.000 volte più rapido di un normale chip per computer, pur utilizzando meno energia.
Già da qualche tempo, i progressi nel software e nell’hardware stanno gradualmente innalzando il QI del robot, aprendo in teoria la strada a robot industriali più potenti e adattabili. I robot più intelligenti potrebbero sedersi su una linea di produzione accanto a un operaio, per esempio, e apprendere come afferrare oggetti a caso senza ferire nessuno. Questa capacità potrebbe accelerare la diffusione dell’automazione in molti settori.
Lozano-Pérez, un professore del MIT, sostiene che una migliore pianificazione del movimento sarà di fondamentale importanza per il futuro della robotica. “Qualsiasi robot che si muoverà intenzionalmente per raggiungere degli obiettivi prefissati dovrebbe pensare ai movimenti da fare”, egli dice. “Le difficoltà nella pianificazione dei movimenti sono legate alla complessità dell’ambiente e ai gradi di libertà del robot”.
Esiste un’altra grande applicazione potenziale per la tecnologia: i veicoli a guida autonoma. Proprio come un robot deve pianificare il suo movimento per evitare di colpire chi ha vicino, un’automobile con guida autonoma deve decidere rapidamente il percorso più sicuro intorno agli ostacoli. Realtime sta già sviluppando una versione del chip adatta a questo scopo.
Il primo campo di prova sarà se i produttori di bracci robotici accetteranno di utilizzare la tecnologia Realtime. Già molti la stanno sperimentando con discreti risultati. “Il successo finale dipenderà dalla capacità di penetrazione della tecnologia”, afferma Lozano-Pérez. “Ma mi sembra che la strada sia quella giusta”.
(rp)
