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Io Uomo tu Robot
La collaborazione tra uomo e robot diventa realtà

Seguire i risultati applicativi della ricerca robotica è oggi un’ impresa ardua ed è senz’altro difficile fare delle previsioni di come sarà nel prossimo futuro  un sistema robotizzato o meglio un robot.

Indubbiamente  la realizzazione di sistemi robotici  avanzati   permea in modo pervasivo ambiti  diversi   della nostra vita : una colonizzazione lenta e continua  che ci ricorda come presto i robot saranno diffusi  come oggi lo sono i computers.

Ci sembrano ormai lontani i tempi in cui i robot, essenzialmente riconducibili a sistemi robotici manipolativi, trovavano   impiego   in ambiti ben definiti e  strutturati del sistema produttivo dove robot ed esseri umani dovevano, per ragioni di sicurezza, essere fisicamente separati. Dopo  le fabbriche e i laboratori di ricerca,  in un futuro nemmeno troppo lontano,  i robot saranno tra noi   nelle nostre case e nelle nostre le città.

robotica industriale  

L’Italia è uno dei paesi leader nel mondo nel settore della robotica e i ricercatori italiani hanno da sempre dato contributi originali e significativi.  Perché non ricordare che uno dei primissimi robot del mondo a due bracci, cioè dotato di due strumenti prensili e coordinati tra loro, allo stesso modo delle braccia umane, fu il Sigma sviluppato da Olivetti nel 1973 ed utilizzato  per operazioni di montaggio.

Abbiamo una tradizione  consolidata di ricerca robotica   della quale essere orgogliosi.  L’ingegner Mario Salmon fu uno dei primi docenti a tenere a Milano un corso specialistico di Robotica ed ha raccontato la sua attività in un libro dal titolo “Anni 70: un caso di innovazione e di vita alla Olivetti, nascita e crescita del robot SIGMA”. Un libro veramente  ricco di acute considerazioni, in gran parte tutt’ora valide, e che rappresentano bene alcune delle problematiche tipiche dell’automazione industriale e della sostituzione del lavoro umano con macchine che  allora venivano definite un” poco intelligenti”.

Mentre negli anni '80 i robot erano principalmente impiegati nella fabbrica automatica, dove la macchina sostituisce fondamentalmente l'uomo, negli ultimi vent’anni abbiamo assistito a tutta una serie di innovazioni evolutive dovute in grande parte ai successi della ricerca sull’intelligenza artificiale e ai progressi delle tecnologie di supporto. Non ci sono solo robot che lavorano in ambienti tradizionali, ma la robotica classica ha allargato i suoi interessi anche per altri  settori produttivi (elettronica, food & beverage tra i più significativi) e per diversificate applicazioni (assemblaggio,asservimento macchine, logistica automatizzata etc).

Anche quest’anno il 20-21 aprile 2016 Lingotto Fiere Torino  propone A&T -robotic world- la manifestazione italiana dell’innovazione robotica dove espongono tutti i grandi costruttori di robot. Un’occasione per vedere al lavoro YuMi, il robot collaborativo a due bracci già protagonista di Expo, intrinsecamente sicuro, che lavora in fabbrica fianco a fianco con gli addetti umani su attività specifiche di assemblaggio.

Ma anche  robot mobili provvisti di un’intelligenza artificiale in grado di orientarli nello spazio, evitare gli ostacoli e soprattutto, essendo realizzati per lavorare in modo collaborativo, lavorare in armonia con gli esseri umani. Vere e proprie soluzioni meccatroniche rivoluzionarie oggi programmabili con Tablet via WI-FI e nel contempo sicuri in ambito collaborativo.

E’  così che  il  braccio meccanico diventa robot in grado di interagire in modo sicuro con l’uomo e capace di operare  anche in ambienti non del tutto conosciuti, potendo disporre di strutture dotate di capacità sensoriali e di controllo avanzate. Gli esperti sostengono che il futuro dell’automazione e della robotica dipenderà sempre più dalla collaborazione tra uomo e robot per lo svolgimento di attività specifiche e dove il robot non si sostituisce del tutto all’uomo, ma collaborando ne perfeziona e sostiene l’azione, sgrava l’operatore dalla fatica di movimentare pezzi pesanti e ottimizza la produttività della linea

Anche i dati lo confermano. L’International Federation of Robotics e l’ Associazione Italiana di Robotica e Automazione, indicano il comparto in continua crescita fino al 2017 ed entro il 2018, circa 1,3 milioni di robot industriali entreranno servizio nelle fabbriche di tutto il mondo.

La forza italiana nella robotica industriale emerge anche dal fatto che le nostre imprese, pur caratterizzandosi per essere mediamente piccole, se rapportate alla media europea, sono tra le più automatizzate. Siamo secondi in Europa per penetrazione di robot nell’industria, dopo la Germania e senz’altro meglio di Francia e Gran Bretagna, e settimi al mondo, come possiamo vedere dalle  statistiche della International Federation of Robotics .

nuovi trend  della ricerca robotica

La  robotica   ha imparato ad  affrontare nuove sfide: i robot sono usciti dagli originari luoghi di lavoro per confrontarsi ed interagire con l’ambiente, per sua natura imprevedibile  e migliorare la propria autonomia .

Obiettivo difficile? I ricercatori sono consapevoli che l’ambiente naturale è un sistema complesso e nel contempo le attuali tecnologie robotiche, su questo versante, non sono ancora del tutto perfezionate.  

Abbiamo in Italia ottimi centri di eccellenza come l’Istituto italiano di Tecnologia di Genova  e l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa che vantano una ricerca all’avanguardia sull’utilizzo  di nuovi materiali “morbidi” e più  adeguati per la  struttura fisica del robot. Più flessibilità e cedevolezza nei movimenti  per una migliore interazione con l’ambiente e di tutto questo se ne occupa la recente area di ricerca definita  “Soft Robotics”. Altri aspetti da risolvere: una loro migliore sostenibilità energetica, claud  computing e la disponibilità di nuovi algoritmi sono  fattori prioritari se si vuole   aumentare la loro efficienza per rendere i robot più autonomi.  

Anche i confini disciplinari della robotica sono mutati : nata come ambito della meccatronica è oggi sempre più area di ricerca multidisciplinare che  si avvale  dei contributi fondamentali provenienti da altre  discipline , quali l’ingegneria meccanica, l’elettronica, l’ingegneria del software e l’Intelligenza Artificiale, ma anche bioingegneria, neuroscienze, scienze cognitive, tecnologie dei materiali, nanotecnologie e computazione quantistica.

Robot sociali sempre più evoluti  si stanno sempre più umanizzando  e rappresentano il nuovo trend dell’industria robotica. Buddy, Jibo, Nao,Pepper, solo per citarne alcuni,  sono i nomi dati ai robot  che molto presto potrebbero entrare nelle nostre case per aiutarci nei più diversi aspetti della nostra quotidianità. Si caratterizzano per il loro elevato standard di socialità che li rende adatti alla vita con l’uomo e in grado di fornirci servizi sempre più utili. Li ritroviamo in molteplici ambiti: dall’assistenza domestica rivolta in particolare a persone anziane a  reali supporti fisici (protesi,esoscheletri etc).

           

Risultati importanti sono stati raggiunti nelle applicazioni mediche e chirurgiche. Il robot chirurgico chiamato da Vinci, in onore a Leonardo da Vinci, una tecnologia all’avanguardia dove il sistema robotico rappresenta l’estensione delle mani del chirurgo, il suo saper osservare, le sue abilità. In altri ambiti di intervento abbiamo i robot che operano in situazioni di pericolo  come l’esplorazione oceanica e dello spazio e per la prevenzione dei disastri. Ma anche robot  impiegati per la difesa e la protezione civile e la cura dell’ambiente.  

robotica educativa

Certamente non meno importante è l’area di ricerca della robotica educativa. Area alla quale mi sono dedicato, in modo pionieristico, già dai primi anni ottanta utilizzando set meccanici per la progettazione di apparati e congegni meccanici. Oggi la componentistica disponibile sul mercato si è evoluta fino agli attuali set cibernetici di ultima generazione. Gli studenti imparano a progettare e programmare piccoli robot dotati di mattoncini intelligenti, sensori ed attuatori e pertanto in grado di interagire con l’ambiente ed esibire un “comportamento”. Da un punto di vista dell’apprendimento sono stati definiti “ oggetti su cui riflettere” e dispongono di un quadro teorico di riferimento e di legittimazione pedagogica  nelle ricerche di Papert e  Minsky  del MIT di Boston. Avremo modo di approfondire meglio questo settore della ricerca educativa così ampiamente  diffuso nei diversi contesti educativi.

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    interazione uomo-robotrobot sociali

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