Ricercatori dell’Università del Texas ad Austin hanno sviluppato una pelle elettronica estensibile (e-skin) che potrebbe dotare i robot e altri dispositivi della stessa morbidezza e sensibilità tattile della pelle umana. Questo sviluppo apre nuove possibilità per l’esecuzione di compiti che richiedono una grande precisione e controllo della forza.

Caratteristiche dell’E-Skin

La nuova e-skin estensibile supera un importante ostacolo nelle tecnologie emergenti. A differenza delle tecnologie e-skin esistenti che perdono accuratezza di rilevamento quando il materiale si allunga, questa nuova versione mantiene una risposta costante alla pressione indipendentemente dall’estensione. Questo rappresenta un notevole successo, come sottolineato da Nanshu Lu, professore presso la Cockrell School of Engineering, che ha guidato il progetto.

Applicazioni potenziali

Lu immagina l’e-skin estensibile come componente critico per una mano robotica capace della stessa morbidezza e sensibilità tattile di una mano umana. Questo potrebbe essere applicato nell’assistenza medica, dove i robot potrebbero controllare il polso di un paziente, pulire il corpo o massaggiare una parte del corpo. L’e-skin può trovare impiego anche in scenari di disastro, dove i robot potrebbero cercare persone ferite o intrappolate, ad esempio in un terremoto o in un edificio crollato, e applicare cure immediate, come la rianimazione cardiopolmonare.

Innovazione tecnologica

Il cuore di questa scoperta è un sensore di pressione a risposta ibrida innovativo su cui Lu e i collaboratori hanno lavorato per anni. A differenza delle e-skins convenzionali, che sono o capacitive o resistive, l’e-skin a risposta ibrida impiega entrambe le risposte alla pressione. Perfezionare questi sensori e combinarli con materiali isolanti e elettrodi estensibili ha reso possibile questa innovazione nell’e-skin.

Prospettive future

Lu e il suo team stanno ora lavorando sulle potenziali applicazioni e collaborano con Roberto Martin-Martin, professore assistente presso il Dipartimento di Informatica del College of Natural Sciences, per costruire un braccio robotico dotato dell’e-skin. Gli ricercatori e l’Università del Texas hanno presentato una domanda di brevetto provvisorio per la tecnologia e-skin e Lu è aperta a collaborazioni con aziende di robotica per commercializzarla.

Con la sua capacità di emulare la sensibilità tattile umana e la sua applicabilità in una varietà di contesti, dalla medicina alla ricerca e soccorso, l’e-skin estensibile potrebbe rivoluzionare il modo in cui interagiamo con i robot, rendendoli strumenti più sensibili e adattabili per affrontare sfide complesse.

Nonostante decenni di ricerca e milioni di dollari investiti, i robot moderni non riescono ancora a eguagliare le prestazioni motorie degli animali in termini di corsa e resistenza. Un recente studio pubblicato su Science Robotics esplora le ragioni dietro questa discrepanza, offrendo intuizioni significative sulle sfide ancora da superare nel campo della robotica.

Approfondimento dello Studio

Un team interdisciplinare di scienziati e ingegneri da prestigiose università ha condotto uno studio comparativo tra i robot da corsa e gli animali, analizzando vari “sottosistemi” come Potenza, Struttura, Attuazione, Sensoristica e Controllo. Contrariamente alle aspettative comuni, gli elementi ingegneristici dei robot hanno superato in molti casi le controparti biologiche in termini di prestazioni di base.

Superiorità degli Animali nella integrazione e controllo

La ricerca ha rivelato che, sebbene individualmente i componenti dei robot possano essere superiori, gli animali eccellono nell’integrazione e nel controllo di questi componenti, risultando in una maggiore efficienza, agilità e robustezza nei movimenti. Ad esempio, mentre un gnu può migrare per migliaia di chilometri su terreni impervi e una cimice può perdere una zampa e continuare a muoversi senza rallentare, i robot attuali non possono ancora replicare tali capacità.

Implicazioni e potenziali futuri

I ricercatori sono ottimisti riguardo al futuro della robotica, evidenziando come il progresso nel settore sia stato notevole considerando il breve periodo di sviluppo rispetto a milioni di anni di evoluzione animale. Sottolineano l’importanza di migliorare non solo i singoli pezzi hardware, ma soprattutto le metodologie di integrazione e controllo.

Applicazioni pratiche dei Robot da corsa

I robot capaci di correre potrebbero trovare numerose applicazioni pratiche, come la soluzione di problemi di consegna nell’ultimo miglio, operazioni di ricerca in ambienti pericolosi o la gestione di materiali nocivi. Migliorare la mobilità e l’efficacia dei robot in questi contesti potrebbe avere impatti significativi su molteplici settori.

Questo studio enfatizza come, pur con avanzamenti tecnologici significativi, la robotica debba ancora apprendere molto dalla biologia per quanto riguarda l’integrazione e il controllo efficace dei sistemi. Il futuro della robotica da corsa dipenderà dalla capacità degli ingegneri di adottare e adattare principi di integrazione biologica per sviluppare robot che possano competere con l’efficienza e la resilienza degli animali.

Atlas è stato il primo robot umanoide capace di muoversi con agilità e sembianze umane. Dopo oltre 10 anni di sviluppo la Boston Dynamics, azienda del gruppo Hyundai specializzata in robotica, manda in pensione il vecchio modello.

Da quando il progetto ha iniziato a prendere forma ed a diventare noto per i video diffusi dall’azienda, diversi competitor hanno fatto passi da gigante. Boston Dynamics è sempre stata un passo avanti ma ormai FigureAI, Tesla e 1X hanno dato dimostrazione delle capacità dei propri robot umanoidi.

Quel fastidioso rumore che fanno i robot

La principale novità del nuovo Atlas è senza dubbio relativa agli “attuatori”. Gli attuatori sono quella parte dei robot che consente loro di muoversi, soluzione alternativa al sistema muscolare in uso negli esseri umani.

Atlas ha cambiato tecnologia, passato da attuatori idraulici a componenti completamente elettrici che consentono una maggiore velocità e precisione, ma anche una maggiore silenziosità.

Il giorno in cui avremo un robot in casa capace di metterci a posto le mutande richiede, senza dubbio, che l’automa sia molto più silenzioso. Tutti i video che vediamo online non ci permettono di apprezzare l’assordante rumore che queste macchine producono per potersi muovere.

Ciao ciao Atlas idraulico

In questa foto vediamo il modello precedente, protagonista dei famosi video in cui lo abbiamo visto saltare, correre, effettuare movimenti precisi e che richiedono forza fisica.

Benvenuto Atlas posseduto

In questo primo video vediamo il nuovo Atlas, il primo pensiero ci porta ad una iconica scena del film “l’Esorcista”, guardate come si alza in piedi e non ho bisogno di aggiungere altro.

Il motivo per cui i robot sono realizzati con sembianze umane è semplice: il nostro mondo è progettato a misura d’uomo. Tutti gli strumenti che già abbiamo a disposizione, dall’automobile al trapano, sono progettati per essere usati da chi ha mani, gambe e sembianze umane.

Sarebbe sicuramente molto più facile progettare robot che non imitano le sembianze e movenze umane, ma si troverebbero in un mondo ostile dove per aprire una porta devi ancora girare una maniglia.

Cosa sa fare il nuovo Altas?

Boston Dynamics sicuramente ci dimostrerà a breve le capacità di “Atlas Esorcista” in fantastici video che attendiamo con ansia, nel frattempo ecco cosa dichiarano:

Intelligenza Atletica

I modelli di intelligenza artificiale utilizzati per la mobilità di Atlas permettono una migliore connessione tra la “percezione” dell’ambiente circostante e le nuove capacità di controllo.

La capacità di poter adattare in tempo reale i movimenti del corpo in funzione di eventi esterni improvvisi è sicuramente stata una caratteristica distintiva di Atlas. Forse uno dei video diffusi da Boston Dynamics che ha fatto storia è quello dei “maltrattamenti” subiti dal robot quando ha iniziato camminare. Gli ingegneri che spingevano il povero umanoide mentre passeggiava per testare il suo equilibrio sono stati odiati da milioni di utenti.

Manipolazione dinamica

Utilizzare due “mani” contemporaneamente per manipolare oggetti in contenti in cui le cose possono cambiare è un operazione di una complessità enorme. Boston Dynamics promette caratteristiche avanzate negli algoritmi che permettono ad Atlas di affrontare situazioni reali.

Percezione in tempo reale

Atlas osserva l’ambiente che lo circonda costantemente per ricreare un modello matematico del mondo. I sensori che usano gli danno la possibilità di avere una visione “spaziale” e “profonda” sia del luogo, che delle caratteristiche dello stesso.

Modelli di controllo “predittivi”

Grazie a modelli di intelligenza artificiale Altlas è capace di “predirre” l’evolversi delle sue movenze dinamicamente e perfezionare in tempo reale le sue scelte.

Il ruolo dei robot umanoidi

Fino a pochi mesi fa robotica ed intelligenza artificiale erano due argomenti che si fondevano solo nelle fantasie degli autori di fantascienza. Ricerche relegate in laboratori segreti che sembravano seguire due strade distinte.

Oggi è ormai scontato che i modelli AI siano il cuore pulsante di tutte le innovazioni nel campo della robotica. Sarà molto bello osservare le evoluzioni, soprattutto etiche, di questi due settori combinati.

Se siamo preoccupati da un modello di intelligenza artificiale che può acquisire capacità di essere senziente, immaginiamo se l’equazione inizia a comprendere anche una fisicità. Se il mondo si era indignato quando una AI ha iniziato a dover essere censurata al fine di impedirgli di illustrare all’utente come si costruisce una bomba, iniziamo a preoccuparci di un robot che la può produrre utilizzando quello che trova in casa.

Nel mondo reale abbiamo visto come GPT-4 sia in grado di diventare un abile hacker leggendo i bollettini di sicurezza oppure di come le intelligenze artificiali siano in grado di sfruttare le proprie capacità per manipolare le nuove generazioni.

Quando Matrice Digitale aveva previsto tutto: