I robot con gambe sono sicuri sul posto di lavoro?

Uno studio recente suggerisce che potrebbe ancora volerci molto tempo prima di poter interagire in modo sicuro con i robot con gambe nel mondo reale.

Uno studio recente studio pubblicato nel 2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) ha gettato luce sull’argomento della sperimentazione e caratterizzazione della sicurezza dei robot con gambe. Guidato da un team di ricercatori dell’Università statale dell’Ohio, lo studio si concentra su questi tipi di macchine, che utilizzano arti meccanici invece di ruote per il movimento. I risultati dello studio rivelano che i modelli attuali di robot con gambe non si comportano sempre in modo prevedibile in scenari reali, rendendo difficile prevedere il loro successo o fallimento in compiti che coinvolgono il movimento.

Sistemi anti-intuitivi e complessi

Bowen Weng è uno studente di dottorato in ingegneria elettrica e informatica all’Ohio State.

“Il nostro lavoro rivela che questi sistemi robotici sono complessi e, ancora più importante, anti-intuitivi”, ha detto Bowen. “Significa che non puoi affidarti alla capacità del robot di sapere come reagire in determinate situazioni, quindi la completezza della sperimentazione diventa ancora più importante.”

La comunità scientifica sta chiedendo regolamenti di test di sicurezza universali per i robot mobili poiché svolgono sempre più compiti avanzati. L’integrazione di robot e intelligenza artificiale nella nostra vita quotidiana sottolinea la necessità di misure di sicurezza standardizzate. I robot con gambe, in particolare, rappresentano un rischio significativo per la sicurezza, poiché sono spesso realizzati in metallo e possono raggiungere velocità di fino a 20 mph. Quando operano in ambienti del mondo reale insieme agli esseri umani, l’imprevedibilità di questi ambienti sottolinea ulteriormente la necessità di regolamenti di sicurezza severi.

“La sperimentazione è realmente valutare il rischio e il nostro obiettivo è indagare quanto rischio la robotica attualmente presenta agli utenti o ai clienti mentre si trova in condizione di lavoro”, dice Weng.

Weng nota che, sebbene ci siano attualmente alcune specifiche di sicurezza in vigore per il dispiegamento di robot con gambe, non c’è ancora un accordo comune su come testarli sul campo.

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Sviluppo di un nuovo quadro per la sperimentazione dei robot con gambe

Lo studio è il primo a sviluppare un quadro di sperimentazione di sicurezza basato sui dati e sullo scenario per i robot con gambe.

“In futuro, questi robot potrebbero avere la possibilità di vivere con gli esseri umani fianco a fianco e saranno probabilmente prodotti in collaborazione da più parti internazionali”, dice Weng. “Quindi avere regolamenti di sicurezza e test in vigore è estremamente importante per il successo di questo tipo di prodotto.”

Lo studio utilizza algoritmi di apprendimento automatico basati su campioni per determinare come i robot simulati potrebbero malfunzionare durante test nel mondo reale. È stato influenzato in parte dall’esperienza di Weng come ricercatore sulla sicurezza dei veicoli presso il Transportation Research Center, partner dell’Amministrazione nazionale della sicurezza stradale.

Il team ha valutato un set di condizioni che garantiscono la stabilità di un robot mentre naviga in un nuovo ambiente, considerato uno dei fattori cruciali nel determinare le sue prestazioni di sicurezza complessive. Utilizzando algoritmi derivati da esperimenti di robotica precedenti, il team ha progettato più scenari per le simulazioni dei robot.

Un trial si è concentrato sull’esaminare la capacità del robot di muoversi mentre eseguiva compiti a diversi passi, come camminare all’indietro o fare un passo sul posto. In un altro trial, i ricercatori hanno testato la stabilità del robot quando è stato spinto con una forza sufficiente a modificare la sua direzione.

I risultati hanno mostrato che un robot non è riuscito a mantenere l’equilibrio in 3 prove su 10 quando gli è stato chiesto di aumentare la velocità del passo. Tuttavia, un altro robot è riuscito a rimanere in piedi in 100 prove quando spinto dal lato sinistro, ma è caduto in 5 prove su 10 quando la stessa forza è stata applicata al lato destro.

Sebbene possa volerci del tempo, il quadro dei ricercatori ha il potenziale per supportare il dispiegamento commerciale dei robot con gambe e fornire un punto di riferimento per la sicurezza per i robot con strutture e proprietà diverse. Weng ha menzionato che ci vorrà un po’ di tempo prima che il quadro possa essere implementato.

“Crediamo che questo approccio basato sui dati aiuterà a creare un modo più efficiente e imparziale per osservare i robot nelle condizioni di un ambiente di test”, dice Weng. “Quello a cui stiamo lavorando non è immediato, ma per i ricercatori che verranno”.