L’immagine simbolo della nuova robotica ha due gambe, due braccia e un volto appena abbozzato. Gli umanoidi attirano capitali, conquistano le presentazioni aziendali e promettono di lavorare negli stessi ambienti costruiti per le persone. La loro forma rende immediatamente riconoscibile l’ambizione che li accompagna: trasferire l’intelligenza artificiale dal dominio immateriale dei dati al mondo fisico, dotandola della capacità di percepire, muoversi, manipolare oggetti e interagire con noi.
Questa immagine, per quanto potente, rischia di restringere lo sguardo. Il futuro della robotica potrebbe essere molto meno antropomorfo e, nello stesso tempo, assai più ricco. Non un unico corpo artificiale destinato a eseguire qualsiasi attività, ma ecosistemi composti da macchine differenti, ciascuna selezionata per ciò che sa fare meglio e coordinata con altre tecnologie, infrastrutture digitali e competenze umane.
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Robotica oltre gli umanoidi: macchine diverse per attività diverse
In una fabbrica potranno cooperare umanoidi impiegati nelle attività variabili, quadrupedi destinati alle ispezioni, robot mobili per la logistica, cobot per la manipolazione di precisione, droni per la ricostruzione degli ambienti e dispositivi indossabili capaci di assistere gli operatori. In un ospedale, un sistema robotico potrà trasportare materiali, un altro supportare la riabilitazione, mentre sensori e interfacce immersive permetteranno al personale di seguire il paziente e mantenere il controllo. Nei territori agricoli e negli ambienti ostili, macchine terrestri e aeree potranno raccogliere dati, sorvegliare infrastrutture e raggiungere luoghi nei quali l’intervento umano sarebbe lento, oneroso o rischioso.
Perché puntiamo sugli umanoidi
Perché i robot umanoidi suscitano tanto interesse? Viviamo in ambienti progettati per il corpo umano. Porte, scale, corridoi, scaffali, utensili e postazioni di lavoro sono costruiti in base alle nostre dimensioni e ai nostri movimenti. Un robot dotato di due gambe, due braccia e mani capaci di afferrare potrebbe utilizzare questi stessi spazi e strumenti senza obbligare imprese e organizzazioni a modificarli.
I robot industriali tradizionali raggiungono livelli molto elevati di velocità e precisione, ma lavorano meglio quando devono ripetere la stessa operazione in uno spazio appositamente organizzizzato. Un robot umanoide punta a svolgere attività diverse, usare strumenti già presenti e passare da un’operazione all’altra con maggiore flessibilità.
Oggi, grazie all’intelligenza artificiale, si può assegnare alla macchina un obiettivo e lasciare che utilizzi sensori, immagini e istruzioni per decidere come raggiungerlo. Per individuare la tecnologia più adatta bisogna però partire dal compito, dalle condizioni operative e dal risultato atteso. Solo dopo si può valutare se utilizzare un umanoide, un quadrupede, un braccio collaborativo, un robot mobile o un altro sistema.
La forma deve seguire il compito
L’umanoide è solo una delle forme disponibili. Il quadrupede si muove su terreni irregolari, il drone osserva spazi estesi, il cobot assicura precisione nella manipolazione, il robot mobile trasporta materiali e l’esoscheletro riduce lo sforzo della persona.
La scelta dovrebbe partire dall’attività da svolgere, dalle caratteristiche dell’ambiente e dal livello di autonomia richiesto. A queste dimensioni devono aggiungersi il costo totale, la frequenza degli interventi umani, la manutenzione, la disponibilità di competenze e la facilità di integrazione con le infrastrutture esistenti.
Un umanoide può risultare vantaggioso quando deve muoversi in spazi progettati per le persone, utilizzare utensili diversi e passare con rapidità da un’attività all’altra. In un processo stabile, ripetitivo e ad alta velocità, una macchina specializzata può offrire prestazioni superiori, maggiore affidabilità e costi più contenuti. La forma umana non coincide dunque con il massimo grado di innovazione.
RoboCom: un ecosistema di robot da provare prima dell’investimento
Per sperimentare un ecosistema robotico servono ambienti nei quali umanoidi, quadrupedi, droni e altri sistemi possano essere confrontati, utilizzati insieme e valutati all’interno dello stesso caso d’uso. Da questa visione è nato a Pontedera ARTES 4.0 Center on Robot Companions, o RoboCom, la nuova infrastruttura del Centro di Competenza ARTES 4.0.
RoboCom occupa un’area di circa 520 metri quadrati e al suo interno sono presenti umanoidi, animaloidi, droni, interfacce robotiche, sistemi di acquisizione 3D, tecnologie indossabili, visori, piattaforme immersive, strumenti per la teleoperazione, stampa 3D e infrastrutture di calcolo dedicate allo sviluppo e alla validazione di applicazioni di intelligenza artificiale.
Il valore di RoboCom risiede nella capacità di combinare e far provare alle imprese tecnologie diverse su problemi reali prima dell’investimento. Le imprese possono partire da un bisogno concreto, come ispezionare un impianto, far svolgere una delicata e ripetitiva o monitorare un territorio, e confrontare, in condizioni di neutralità tecnologica, prestazioni, costi, usabilità e integrazione delle soluzioni disponibili.
“Companion” non indica una sola forma
Il nome Center on Robot Companions potrebbe indurre a pensare esclusivamente a robot sociali, assistenziali o antropomorfi. La prospettiva è più ampia.
Il carattere di companion non dipende dalla somiglianza con una persona. Dipende dalla relazione che la macchina instaura con persone, attività e ambienti. Un companion può condividere uno spazio, ampliare una capacità, fornire informazioni, eseguire una parte del processo o permettere a una persona di agire a distanza.
Può dunque assumere la forma di un umanoide, un quadrupede, un dispositivo indossabile o un sistema teleoperato. Ciò che lo definisce è il fatto di essere progettato come una componente di un’attività umana e organizzativa. Questa impostazione richiede il dialogo fra ingegneria, intelligenza artificiale, biorobotica, design, diritto, filosofia ed etica e di affrontare anche le dimensioni della fiducia, responsabilità, accettabilità sociale e co-azione fra persone e sistemi robotici.
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