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Robotica Phriends è coordinato dal Centro interdipartimentale di ricerca «E.Piaggio» dell’Università di Pisa e ha come partner istituti di ricerca tedeschi, francesi e gli atenei Federico II di Napoli e La Sapienza di Roma. A Pisa un team di ricercatori coordinati da Antonio Bicchi, ordinario di robotica alla facoltà di Ingegneria, sta progettando automi industriali (e in futuro domestici) capaci di lavorare accanto all’uomo senza creargli alcun pericolo.
Iniziano i lavori sul rapporto uomo - macchina con l'obiettivo di costruire una generazione di automi che, grazie ad accorgimenti hardware e software, possono condividere lo stesso luogo di lavoro degli umani evitando loro infortuni e sofferenze fisiche dovuto all’uso di materiale impropri. Secondo uno studio condotto alcuni anni fa negli Stati Uniti, nelle industrie manifatturiere almeno il 43% dei lavoratori ha subito malattie o ferrite dovute allo stress fisico; il 62% delle ferite consiste in traumi ripetuti, e il 32% in stress fisico derivante da movimenti ripetuti all’eccesso. Ed ecco spuntare le leggi formulate dallo scienziato e scrittore Isaac Asimov che sono a diversi livelli utilizzate nell'implementazione dei robot più vicini all'essere umano: 1) Un robot non può recar danno a un essere umano né può permettere che, a causa del proprio mancato intervento, un essere umano riceva danno. 2) Un robot deve obbedire agli ordini impartiti dagli esseri umani, purché tali ordini non contravvengano alla Prima Legge. 3) Un robot deve proteggere la propria esistenza, purché questa autodifesa non contrasti con la Prima e con la Seconda Legge «I primi prototipi di robot sicuri sono già stati costruiti e sono pronti ad entrare nelle fabbriche – spiega il professor Antonio Bicchi -, altri nasceranno a breve. Le nuove macchine non solo hanno software che studiano i movimenti in modo più sicuro, ma sono costruiti con materiali "cedevoli", ossia morbidi. Stiamo impiegando elementi elettromeccanici e polimeri che insieme formano muscoli artificiali simili a quelli umani capaci di non creare danni in caso di urti e dunque di consentire alle persone di lavorare accanto ai robot senza alcun problema».
Secondo il professor Bicchi, fino ad oggi tutti gli standard di sicurezza internazionale prevedono una rigida separazione tra macchine e uomini. «Ma il futuro della produzione sta andando nel verso opposto – sottolinea -. Gli umani saranno sempre più vicini agli automi e le macchine dovranno essere intelligenti e sicure». Intelligenza Artificiale - La nuova generazione di robot ha anche un barlume di intelligenza artificiale basata sulla sicurezza. Spiega Bicchi: «Un robot che condivide lo spazio di lavoro con un essere umano deve essere in grado di accorgersi di collisioni in arrivo e reagire per limitare il più possibile i danni dovuti al contatto fisico. Phriends ha sviluppato un sistema molto efficiente basato su una sorta di autocoscienza della propria posizione rispetto a quella degli oggetti circostanti». In questo modo le eventuali collisioni sono evitate anticipando le situazioni pericolose, e gli effetti attenuate dalla reazione del robot. Ma quali possono essere le applicazioni per la nuova generazione di automi? Molte, secondo i ricercatori pisani. Tra queste la produzione alimentare, la logistica, il riciclaggio. E ancora i robot cedevoli saranno impiegati nella riabilitazione, in chirurgia e nel campo della robotica domestica e nell’industria dell’auto. Nuove tecniche per nuovi materiali - E’ stata sviluppata, per esempio, una nuova generazione di attuatori (gli strumenti che controllano e muovono il robot) che, oltre ad aumentare la rigidezza della struttura meccanica, duplica il funzionamento del sistema muscolare di uomini e animali. «In questo modo un braccio robotico è più leggero – continua Bicchi - perché la sua struttura è soffice quando il robot si muove velocemente e può collidere con gli esseri umani, mentre diventa dura quando volge compiti che richiedono precisione».
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