In robotica, riprodurre i movimenti di una mano è un compito molto complesso. Ne abbiamo viste tante di mani artificiali, qualcuna più efficiente di altre. Ma pare che i ricercatori dell’Università di Washington abbiano sviluppato la mano robotica più sofisticata che sia mai stata creata. I suoi movimenti sono molto precisi, alcuni molto realistici. Devi assolutamente vedere il video.

Una mano robotica che apprende attraverso l’intelligenza artificiale

Attualmente, i robot non possono svolgere compiti che richiedono un tocco estremamente sensibile. Ma è solo questione di tempo perché i ricercatori dell’Università di Washington hanno costruito una mano robotica in grado di afferrare oggetti con una delicatezza mai vista prima. Alla base del suo funzionamento c’è un algoritmo di apprendimento che le consente di adattarsi in base ai contesti. Lo studio si intitola “Optimal Control with Learned Local Models:Application to Dexterous Manipulation” ed è stato condotto da Vikash Kumar, Emanuel Todorov e Sergey Levine.

I ricercatori hanno lavorato sulla loro piattaforma Adroit, ovvero lo scheletro della mano robotica Shadow Hand potenziata con attuatori pneumatici ad alte prestazioni. In sintesi, la mano artificiale è costituita da 24 articolazioni, 40 cilindri Airpel che agiscono nelle giunture tramite i tendini e ognuno dei quali è alimentato dall’aria compressa grazie ad una valvola Festo. Tutte componenti che poi funzionano in perfetta sincronia grazie all’intelligenza artificiale e a un simulatore.

Le simulazioni al computer sono state proprio il punto di partenza degli scienziati. Solo successivamente sono passati allo sviluppo di algoritmi per dotare la mano artificiale di una certa sensibilità e intelligenza. Ed ecco il risultato:

 

Come avrai notato dal video, questa mano robotica non è affatto semplice. Ci sono voluti diversi anni per costruirla e un costo totale di circa 300.000 dollari. Non è ancora perfetta, infatti non è riuscita a far ruotare gli oggetti con la stessa grazia descritta dal simulatore. Ma forse prima o poi ci riuscirà perché, dopo ogni suo tentativo, gli algoritmi analizzano e perfezionano i modelli simulati. In questo modo, il sistema impara a manipolare meglio oggetti con cui aveva avuto a che fare in precedenza. La speranza dei ricercatori è che in futuro la mano robotica possa manipolare oggetti nuovi in totale autonomia.

Robot sempre più precisi nei movimenti

Uno degli autori dello studio, Vikash Kumar, ha dichiarato: “La manipolazione è uno dei problemi più difficili che i roboticisti devono risolvere. Oggi molti robot hanno braccia abbastanza abili, ma la mano è semplice quanto una ventosa o forse una tenaglia o una pinza.“.

Le mani dei robot umanoidi, una vera sfida. Ecco perché spesso le loro mani somigliano poco alle nostre. La maggior parte di esse sono progettate per compiere movimenti molto semplici. Movimenti come afferrare, trasportare e rilasciare. Ma se vorremo che i robot facciano qualcosa di più utile per noi, allora dovremo fornire loro delle mani simili alle nostre.

Un esempio? La medicina. Un po’ di tempo fa, il robot da Vinci ha rimosso un tumore per la prima volta. Il tumore in questione si trovava in un polmone e il robot lo ha rimosso con precisione e delicatezza. Ha svolto l’operazione grazie alle sue braccia le cui estremità sono costituite da attrezzi chirurgici come bisturi e forbici. Le braccia sono guidate poi dal chirurgo attraverso un pannello di controllo.

Il robot da Vinci, dunque, pur non avendo mani simili alle nostre ha compiuto un’operazione delicata. Ma era guidato da un chirurgo. In futuro un’operazione del genere potrà essere svolta da un robot con assoluta precisione, con la destrezza tipica di un chirurgo e in modo del tutto autonomo. A questo potrà servire una mano robotica in grado di riprodurre anche i più piccoli e, in apparenza irrilevanti, movimenti delle nostre mani. Un punto di partenza per lo sviluppo di robot chirurghi. Altro che operazioni di telechirurgia o chirurgia robot-assistita.

L’ultimo progresso in quest’ambito lo abbiamo raggiunto con il sistema Star (Smart Tissue Autonomous Robot), sperimentato con interventi alle viscere di maiali. I risultati sono stati positivi, in alcuni casi addirittura migliori rispetto a quelli ottenuti dai chirurghi. Ciò significa che ci sono buone possibilità che in futuro tali operazioni verranno effettuate da robot autonomi, con la supervisione dei medici.

Immagina, invece, una protesti di questo tipo per chi ha perso la mano o chi ha malformazioni. Sarebbe grandioso!

Fonte: DigitalTrends

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