AES_7 2023

Ottobre 2023 n Automazione e Strumentazione Primo piano 22 RICERCA E SVILUPPO Una delle prime versioni del robot umanoide Atlas di Boston Dynamics A FIL DI RETE www.darpa.mil https://bostondynamics.com www.tesla.com LA MECCATRONICA E L’IA RENDONO I ROBOT UMANOIDI PIÙ CONVINCENTI Il sogno di realizzare un automa con forme e funzioni vicine a quelle umane, un robot umanoide, sembrerebbe più vicino, grazie ai costanti progressi in campi come l’elettronica, la meccanica e la capacità di calcolo. La ricerca e lo sviluppo proseguono e presto potrebbero vedersi degli sviluppi rilevanti e delle applicazioni concrete. N egli ultimi anni, i progetti di robot umanoidi sempre più evo- luti stanno aumentando in maniera rapidissima, sia in termini quanti- tativi sia sotto l’aspetto della maturità e della credibilità tecnologica. Il merito, probabil- mente, spetta sia all’elettronica industriale sia a quella di consumo che, in modo parallelo, sono progredite tanto da mettere a disposizione molte delle soluzioni tecnologiche necessarie a fare in modo che un progetto di robot uma- noide, cioè con fattezze e capacità prossime a quelle umane, possa sembrare realizzabile. Le sfide, che sono ancora tante e molto impegna- tive, coinvolgono principalmente gli ambiti della meccatronica, del calcolo edge e della sicurezza. Le tecnologie meccatroniche, frutto della simbiosi tra elettronica e meccanica, incominciano con il dover dotare i robot umanoidi di una struttura leg- gera e robusta che deve integrare attuatori potenti e compatti, con un’alimentazione che fornisca tutta l’energia necessaria a un sistema autonomo, con batterie che evitino problemi di mobilità dovuti a ingombri e pesi eccessivi. Sempre nell’ambito della meccatronica c’è il compito impegnativo di stabilire come opereranno e di che tipo saranno gli attuatori che garantiranno le capacità di movi- mento, scegliendo tra motori elettrici, idraulici o pneumatici. Gli attuatori elettrici permettono un controllo veloce e una regolazione estremamente precisa, mentre quelli idraulici possono essere molto compatti, leggeri e semplici, con un’alta densità di potenza. Anche la pneumatica può avere importanti impieghi, con la sicurezza intrinseca che proviene dall’utilizzo di un fluido comprimi- bile come l’aria. A supporto della meccatronica, è necessaria una notevole capacità di calcolo edge, che deve garantire funzioni di controllo avan- zato dei motori, per gestire i numerosi attuatori e la retroazione dei sensori in tempo reale, ma non solo. Oltre al controllo, a livello computazionale, è necessario imbarcare anche un certo grado di intelligenza artificiale, fondamentale per attuare le strategie necessarie a realizzare i compiti che richiedano una comprensione dello spazio, la coordinazione dei movimenti, la deambulazione bipede e la manipolazione bimanuale. Una delle tecnologie elettromeccaniche più mature, di diretta derivazione industriale, è quella del controllo multi-asse, grazie a soluzioni già ampiamente disponibili e capaci di gestire in tempo reale e con Jacopo Di Blasio Il cammino sempre più veloce dei robot umanoidi