Sviluppo del Primo Robot Umanoide Autonomo con Pelle Artificiale a Corpo Intero

Un team della Technische Universität München (TUM) ha sviluppato il primo robot umanoide autonomo con pelle artificiale a corpo intero. Sono riusciti a creare un sistema che abbina la pelle artificiale con algoritmi di controllo. Questa nuova tecnologia aiuterà i robot a diventare capaci di percepire il proprio corpo e l’ambiente, il che sarà importante quando inizieranno a essere comuni tra gli esseri umani.

Se un robot è in grado di navigare meglio nel proprio ambiente attraverso l’uso della percezione, sarà molto più sicuro intorno agli esseri umani. Una delle cose che saranno in grado di fare è evitare contatti e incidenti indesiderati.

Il team responsabile della nuova tecnologia includeva il prof. Gordon Cheng. La pelle sviluppata è composta da cellule esagonali di circa un pollice di diametro. Ogni cellula esagonale consiste in un microprocessore e sensori, che aiutano a rilevare il contatto, l’accelerazione, la prossimità e la temperatura.

Le cellule della pelle in sé non sono nuove; sono state sviluppate 10 anni fa da un professore di Sistemi Cognitivi alla TUM, Gordon Cheng. Questi nuovi sviluppi del team alla TUM hanno sbloccato il pieno potenziale.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Proceedings of the IEEE.

Il Problema della Capacità di Calcolo

Uno dei principali problemi nello sviluppo della pelle artificiale è la capacità di calcolo. Poiché la pelle umana ha circa 5 milioni di recettori, è stato una sfida ricrearla nei robot. L’elaborazione costante dei dati attraverso l’uso dei sensori può sovraccaricare i sistemi.

Il team alla TUM ha deciso di non monitorare costantemente la pelle. Invece, si sono concentrati sugli eventi per ridurre la necessità di uno sforzo di elaborazione massiccio del 90%. Nella pelle artificiale appena sviluppata, le cellule individuali trasmettono informazioni solo quando si verifica un cambiamento di valori. Ciò significa che c’è una forte dipendenza dai sensori per rilevare qualche tipo di sensazione, che a sua volta inizierà il processo.

Critico per l’Interazione Uomo-Robot

Questa nuova tecnica del prof. Cheng e del suo team aiuta ad aumentare la sicurezza delle macchine. Sono ora i primi ad applicare la pelle artificiale a un robot umanoide autonomo a grandezza naturale che non dipende dal calcolo esterno.

Il robot che hanno utilizzato per la pelle artificiale si chiama H-1 e ha 1.260 cellule e oltre 13.000 sensori. I sensori e le cellule sono posizionati sul corpo superiore, sulle braccia, sulle gambe e sulla pianta dei piedi. A causa di ciò, il robot può percepire l’intero corpo, dalla testa ai piedi. L’H-1 può muoversi su superfici irregolari e bilanciarsi su una gamba.

Il robot H-1 è in grado di abbracciare sicuramente un essere umano, il che è un grande risultato. Queste macchine hanno una tale potenza che possono essere estremamente pericolose e ferire gli esseri umani quando interagiscono da vicino. L’H-1 è in grado di percepire più parti del proprio corpo contemporaneamente in modo da non esercitare troppa forza o pressione.

“Questo potrebbe non essere così importante nelle applicazioni industriali, ma in aree come l’assistenza infermieristica, i robot devono essere progettati per un contatto molto stretto con le persone”, ha spiegato Gordon Cheng.

La nuova tecnologia è molto versatile e può ancora funzionare anche se alcune delle cellule vengono perse.

“Il nostro sistema è progettato per funzionare senza problemi e velocemente con tutti i tipi di robot”, afferma Gordon Cheng. “Ora stiamo lavorando per creare cellule della pelle più piccole con il potenziale di essere prodotte in quantità maggiori”.

Ci sono sviluppi costanti nel campo dell’IA che stanno avvicinando gli esseri umani e i robot, e nuove tecnologie come questa sono fondamentali per creare un ambiente sicuro in cui entrambi possano operare.