La nuova alleanza tra uomo e robot
Nòva 24, giovedì 22 luglio 2010
Tra qualche anno i robot usciranno dalle riserve nelle quali vivono da tempo. Riserve che sono fondamentalmente le fabbriche dove da anni le macchine hanno sostituito l’uomo in molti reparti. È infatti giunto il momento di varare una nuova alleanza fra uomini e automi, alleanza che porterà le macchine umanoidi a interagire con semplicità con le persone in carne e ossa, trasformandosi davvero in oggetti che convivono con noi aiutandoci nelle occupazioni quotidiane.
Questo scenario si avvererà attraverso le due direzioni verso cui la robotica si sta muovendo, quella dell’intelligenza artificiale e quella dei materiali. È Giorgio Metta, ricercatore senior del Dipartimento di robotica, scienze cognitive e del cervello dell’Istituto italiano di tecnologia di Genova, a spiegare qual è il futuro prossimo delle macchine umanoidi. «La sfida dell’intelligenza artificiale è quella di rendere le macchine autonome e capaci di interagire con l’ambiente. Oggi, tipicamente, un robot cerca di assolvere il suo compito, e quando non ci riesce continua a sbattere contro l’ostacolo. Occorre lavorare sul software per realizzare sistemi cognitivi che possano apprendere dall’esperienza».
Gli automi di oggi non sono solo “rigidi” dal punto di vista cognitivo, ma anche da quello dei materiali con i quali sono costruiti. «Tipicamente – piega Metta – un robot è composto da motori elettrici e parti di metallo ed è quindi duro, mentre i nostri muscoli sono soffici. La seconda delle direzioni verso le quali si sta muovendo la scienza dei robot è quindi quella di realizzare materiali più morbidi che permettano di relazionarsi in maniera più semplice con l’ambiente. Con questo obiettivo si stanno realizzando attuatori polimerici: materiali che simulano il comportamento dei muscoli».
Questi materiali soffici consentiranno ai robot, in accoppiamento con sensori più raffinati, di uscire dall’ambito industriale. Gli automi impareranno a interagire con gli oggetti apprendendo ad afferrarli con delicatezza e dosando con precisione la forza necessaria. Proprio in questo settore l’Advanced Robotics Technology and Systems della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa ha dato vita allo spin-off Prensilia che ha realizzato una protesi meccanica di 550 grammi che si comporta come una vera mano. Macchine simili sono ancora più efficienti quando sono ricoperte da un rivestimento che ricorda il tessuto umano. «I materiali soffici – continua Metta – consentono di essere precisi e fluidi nei movimenti. Inoltre, ricerche di questo tipo hanno anche come obiettivo quello di produrre protesi e arti robotizzati davvero in grado di sostituire parti del corpo umano».
L’arrivo di robot che apprendono dall’esperienza e capaci di relazionarsi con le persone in un modo naturale non è comunque lontanissimo: «Fra cinque-sette anni ci saranno probabilmente macchine capaci di svolgere alcuni compiti mirati, mentre automi realizzati con materiali innovativi e con queste nuove capacità si potranno vedere tra una decina di anni». Macchine di questo tipo saranno utilizzate per assistere i disabili. Così, negli Stati Uniti, la Hstar Technologies, in collaborazione con il Mit, sta sviluppando un robot che si comporta come un infermiere. Il progetto RoNA, sigla per robotic nurse assistant, prevede la realizzazione di un automa capace di assistere gli invalidi, sollevarli dal letto, nutrirli e lavarli.
All’Università Waseda in Giappone, invece, da anni si sta migliorando il robot umanoide Twendy-One: un automa che già oggi è in grado di maneggiare con destrezza oggetti di diverse forme e dimensioni dosando con correttezza la forza utilizzata. Questo robot è concepito per aiutare le persone nelle loro attività quotidiane e potrebbe un giorno essere impiegato per i lavori domestici. Secondo Metta «la manipolazione degli oggetti rappresenta una sfida estremamente importante per la robotica, che ha però anche un significato culturale. Le neuroscienze ci ricordano infatti che l’intelligenza si è sviluppata con le mani, perché l’interazione con l’ambiente ha permesso all’uomo di aumentare le proprie facoltà cognitive». La costruzione di una mano artificiale, progetto seguito anche all’Iit, non è solo una sfida per la robotica, ma significa anche in qualche modo ripercorrere la via dell’evoluzione.
Un altro settore studiato all’Iit è quello delle interfacce uomo-macchina. L’obiettivo è migliorare i canali di comunicazione per mettere in collegamento immediato le persone con gli automi. Un aiuto prezioso può venire dalle nanotecnologie, attraverso la realizzazione di sensori di dimensioni microscopiche che, inseriti nel cervello, registrano le attività neurali comandando direttamente i robot. Sensori di questo tipo potrebbero rivelarsi preziosi nei casi di disabilità.
Tra qualche anno, dunque, gli automi usciranno dalle fabbriche e diventeranno nostri compagni quotidiani. I robot, grazie all’intelligenza artificiale, ci affiancheranno anche nei lavori più semplici, sapranno imparare dall’esperienza, e saranno capaci di apprendere come si mescola il cemento osservando un muratore. Arriveranno macchine così sensibili e morbide da poter prendere in braccio un neonato o un disabile senza alcun rischio. Un futuro che non sembra neppure tanto lontano.
Andrea Carobene
