È abbastanza comune per gli esseri umani – specialmente per quelli che lavorano nel settore manifatturiero – legare un nodo, togliere il rivestimento di un cavo, inserire una puntina in un buco o usare un utensile come un trapano. Potrebbero sembrare compiti facili, ma in realtà è estremamente complesso coinvolgere movimenti delle mani e delle dita contemporaneamente.
Anche se i robot stanno diventando sempre più coinvolti nel lavoro di fabbrica e in una grande vastità di altri lavori – comprese le industrie di servizi e di salute – la loro destrezza non è così notevole. Dalla prima volta che le persone li hanno inseriti nelle fabbriche automobilistiche più di 50 anni fa, abbiamo costruito robot che sono in grado di saldare, dipingere ed assemblare parti abbastanza bene. Le migliori mani robotiche di oggi possono raccogliere oggetti familiari e muoverli in altri luoghi – come spostare prodotti dal magazzino per metterli nelle scatole.
Però i robot non possono orientare un attrezzo correttamente – come puntare un martello verso un chiodo – e non possono sicuramente usare due mani contemporaneamente in maniera dettagliata, come per cambiare le batterie in un telecomando.
Le mani umane sono eccellenti in questi incarichi ed in molti altri. Per riuscire anche solo ad avvicinarsi a ciò che le nostre mani sono in grado di fare, le mani robotiche hanno bisogno di migliore agilità, affidabilità e forza – e hanno bisogno di essere capaci di sentire più accuratamente e di muoversi ancora più precisamente di quanto non facciano ora, per comprendere che cosa stanno tenendo in mano e come migliorare la presa. Dobbiamo capire come costruire robot che possano letteralmente darci una mano quando le nostre due non sono abbastanza per far sì che lavorino fianco a fianco con gli esseri umani.
L’IMPORTANZA DELLE MANI
Piuttosto di costruire ciascun robot come una macchina specializzata su misura per un incarico specifico, abbiamo bisogno di disegnare robot muti uso, o addirittura quelle macchine esperte che potrebbero essere chiamate “obiettivi generali” – buone per qualsiasi tipo di incarico. Una chiave per il successo di questo tipo di robot è l’avere mani eccellenti.
Il nostro lavoro si concentra nel disegnare una nuova classe di mani robotiche adattabili, capaci di precisi raffinati movimenti e prese autonome. Quando i robot saranno in grado di piantare chiodi, cambiare batterie e compiere simili movimenti – basilari per gli umani ma molto complessi per loro – saremo sulla buona strada per eguagliare la destrezza umana con mani robotiche.
SVILUPPO PIU’ RAPIDO E TEST
I miglioramenti tecnologici moderni stanno rendendo il processo di sviluppo più semplice. Con la stampa in 3D, possiamo creare prototipi molto velocemente. Possiamo anche creare componenti monouso a basso costo per provare diverse composizioni dei meccanismi, come prese a due o tre dita per semplici incarichi di presa e sistemazione, o mani robotiche antropomorfiche per operazioni più delicate.
Dato che le telecamere elettroniche ed i sensori diventano sempre più piccoli, siamo capaci di incorporarli ed utilizzarli in modi differenti. Per esempio, se mettiamo dei sensori a pressione e delle telecamere in mani robotiche, si può ottenere un feedback su chi controlla il robot (umano o automatizzato) quando una presa è sicura o se qualcosa inizia a scivolare. Un giorno potrebbero essere addirittura in grado di capire in quale direzione l’oggetto sta scivolando per poterlo afferrare prima che cada.
Queste abilità sono già di seconda natura per gli umani attraverso la visione e la propriocezione (l’abilità di percepire le posizioni delle parti del corpo senza guardarlo o pensarci). Una volta che si è in grado di realizzarle nei robot, saranno capaci di fare cose come rilevare se una presa è troppo forte o se stanno stringendo un oggetto in maniera sbagliata.
PROGRAMMARE MOVIMENTI COORDINATI
Un’altra pietra miliare sarà sviluppare metodi per far comprenderei ai robot quanto tempo reale i movimenti hanno bisogno per essere compiuti, includendo la sensazione di cosa sta accadendo nelle loro mani in ogni momento. Se una mano robotica può rilevare i cambiamenti di un oggetto nella sua mano o manipolarlo, può aiutare in mansioni più comuni.
L’azione di lavorare con due mani contemporaneamente è ancora abbastanza utopica, anche se potrebbe portare ad un significante rilancio, in particolare per il mondo manifatturiero. Un robot in grado di operare con un trapano con due mani o passarsi i componenti di una macchina da una mano all’altra potrebbe portare a grandi miglioramenti, permettendo agli stabilimenti di automatizzare ancora di più gli step nei loro processi.
Noi umani non abbiamo ancora sviluppato questi sistemi. Realizzando robot autonomi dotati della destrezza umana terrà impegnati nel possibile futuro ricercatori, tecnici ed innovatori. Non rallenterà la rivoluzione robotica in corso, perché i processi correnti hanno ancora molta strada da fare per incrementare i livelli di sicurezza e di qualità; ma se costruiremo robot sempre migliori, saranno in grado di darci veramente una mano in futuro.
Fonte: https://theconversation.com/making-robots-that-can-work-with-their-hands-73831
