Se lo strumento controllato in remoto è una macchina intelligente, si tratta di telerobotica. Se il controllo di un robot remoto avviene mediante un web browser via Internet, si tratta di telerobotica via Internet. In questo contesto è nato il progetto E-Robot, sviluppato dal Robotlab del Cnr di Genova.
Il 18 dicembre del 2001, dalla sede del Cnr di Roma è stato realizzato l’esperimento di telerobotica via satellite, via Internet che ha permesso di pilotare a distanza Romeo, il robot sottomarino realizzato dal Cnr Robotlab di Genova. Il robot, in navigazione sui fondali antartici del mare prospiciente la base italiana del Pnra a Baia Terra Nova, sul Mare di Ross, è stato controllato da una console di comando collocata presso la sala delle conferenze del Cnr di Roma. Romeo ha inviato in diretta, ai ricercatori e alle centinaia di studenti e di autorevoli personalità presenti, le affascinanti immagini dei fondali antartici, ma, soprattutto, molti studenti hanno avuto la possibilità di interagire direttamente con il robot, di pilotarlo su un fondale di 200 metri sotto il pack (Figura 1). Questo esperimento ha confermato ed esteso le possibilità di teleoperare un robot in ambiente estremo, poiché non vi è dubbio che le condizioni di un mare ghiacciato siano tra le più ostili e imprevedibili possibile, paradigmatiche dei diversi ambienti in cui un Field Robot deve trovarsi a operare (abissi, catastrofi, spazio).
Telerobotica e robotica via internet
I web-robot, o robot tele-operati da rete, sono oggetto di studio e di sperimentazione da alcuni anni, come estensione recente del concetto di telerobotica, cioè robot operati a distanza in un ambiente ostile o impossibile per l’uomo. Il robot può essere collegato tramite un filo, un link radio o altro: esso comunque esegue dei comandi, telecontrollato da un operatore umano. Richiede uno schema di controllo di supervisione che eviti le instabilità e renda il robot facilmente disponibile all’uso da parte di un vasto numero di utenti, permettendo un maggior numero di applicazioni commerciali. I vantaggi della telerobotica via Internet sono la possibilità di usare infrastrutture installate per il web piuttosto che costruirle appositamente, e l’opportunità di operare a distanza un robot senza interfacce specialistiche e hardware di comunicazione speciali. Le sue applicazioni sono molteplici, sia nel settore professionale, in cui la telerobotica tradizionale è stata già largamente impiegata, sia in quello consumer che in quello, non ultimo, dell’addestramento all’impiego di macchine speciali via web, che consente di rendere disponibile una macchina o un impianto particolarmente costoso a un largo numero di utenti, limitando al massimo la necessità di spostamento degli stessi. La velocità di sviluppo nel campo delle reti di comunicazione ha fatto sì che i robot sul web abbiano rapidamente interessato i ricercatori e l’industria, per le possibilità che presentano di collegare tra di loro sistemi o parti di sistemi: esseri umani con robot, robot con robot e così via. Internet è ancora una struttura a carattere artigianale e purtuttavia, associata con il recente sviluppo dei cellulari, ha iniziato a far intravedere le potenzialità di un’unica rete di comunicazione digitale sulla quale far scorrere indifferentemente dati, voce, immagini, informazioni, servizi. Con lo sviluppo di Superinternet, basato su fibra ottica ed in grado di portare la banda larga ad un altissimo numero di utenze private e professionali, e i progressi del wireless, dovrebbe essere possibile portare questa rete ovunque, permettendo ad ogni utente di avere in tasca un terminale sempre on-line. Non soltanto Internet quindi, ma una rete di reti alla quale potremo essere sempre collegati mediante terminali miniaturizzati.
Alcuni esperimenti di telerobotica via internet
La telerobotica via Internet nasce a Berkeley intorno al 1994, quando Ken Goldberg, della University of Southern California, collegò un robot alla rete. Tale progetto – chiamato “Progetto Mercury” – era costituito da un robot industriale attrezzato con una telecamera ed un sistema pneumatico che dirigeva brevi getti di aria compressa sulla sabbia posta nello spazio di lavoro del robot. Gli utenti potevano muovere sia la telecamera, per visualizzare il recinto di sabbia, che il braccio robotico. Il Progetto Mercury che, secondo gli autori, è stato il primo esperimento di Robotica via Internet, durò dall’agosto del 1994 al marzo del 1995 e fu operato da circa 50 mila utenti (http://www.uscedu/dept/raiders/). Un altro team presso la stessa Università sviluppò quindi il progetto Telegarden (attivo dal giugno 1995). Gli utenti, collegandosi via Internet, potevano vedere un giardino di vere piante e, tramite un braccio robotico teleoperato via web, potevano piantare, innaffiare e curare le piante. Nel primo anno, più di 9 mila persone hanno coltivato le piante del giardino. Nel settembre del 1996, il Telegarden è stato trasferito all’Ars Electronica Center in Austria (http://telegarden. aec.at/). Ken Taylor, presso la University of Western Australia ha realizzato, nel 1995, l’esperimento chiamato Telerobot, tuttora in funzione. Qui abbiamo un robot industriale a sei assi con una pinza, collegato via Internet, che può afferrare, sollevare e spostare dei cubetti colorati su un piano. L’utente, che riceve immagini via web dell’ambiente di lavoro del robot, può muovere la pinza e spostare i cubetti. Dopo ogni movimento del braccio l’utente riceve una nuova immagine (http://telerobot. mech.uwa.edu.au/). Nel 1998 il Jet Propulsion Laboratory/ Caltech ha sviluppato un’interfaccia web per telescienza, accessibile al pubblico, via Internet, per la pianificazione, simulazione e realizzazione della missione su Marte del Mars Pathfinder (http:// www.nasa.gov/). Nel 1999 il Robotlab del Cnr di Genova ha realizzato un sofisticato esperimento di telerobotica via Internet nell’ambito del progetto comune di ricerca “Controllo avanzato di veicoli sottomarini” con l’Instituto Superior Tecnico di Lisbona (http: //dsor.isr.ist.utl.pt/). In questo caso il sistema di guida di Romeo è stato comandato via Internet dal sistema di navigazione situato a Lisbona, in modo da eseguire a Genova una missione predefinita dall’utente portoghese in modo completamente automatico. Durante l’esperimento il collegamento tra il robot e Internet è stato garantito da un telefono cellulare Gsm abilitato alla trasmissione dati. I ricercatori portoghesi hanno potuto osservare in tempo reale lo svolgimento della missione tramite una rappresentazione virtuale della telemetria del veicolo trasmessa anch’essa via Internet. (http://www.robotlab.it)(Figura 2).