Ecco come il robot Atlas può già lavorare e interagire con noi

Negli ultimi anni, il robot umanoide Atlas dell’azienda tecnologica Boston Dynamics aveva stupito il mondo con le proprie mosse di danza, i suoi slanci, i salti e anche con una capriola mortale all’indietro nell’ambito di complesso percorso di parkour.
Tutto ciò è tuttavia già relegato al passato, perché per Atlas è arrivato il momento di acquisire una nuova serie di abilità.
Nel video più recente diffuso della compagnia statunitense, intitolato “Atlas Gets a Grip” e risalente al 18 gennaio 2023, il robot omonimo maneggia letteralmente nonché alla perfezione il mondo reale che lo circonda.
Interagisce con gli oggetti fisici e modifica eventualmente il proprio percorso e il comportamento per raggiungere l’obiettivo concreto che gli è stato dato, o che si è dato: consegnare una borsa degli attrezzi a una persona, un lavoratore in carne e ossa, in attesa in cima a un’impalcatura multipiano.
Nei panni di un perfetto assistente carpentiere, Atlas afferra, trasporta e lancia il contenitore con gli strumenti di lavoro utili all’operaio, sale le scale, salta da un livello all’altro e spinge un grosso blocco di legno, prima di smontare dalla piattaforma con un salto mortale inverso di 540 gradi, che gli ingegneri del progetto hanno soprannominato “Sick Trick”.

Addio, NCCR Robotics: dodici anni pieni al servizio della Svizzera

Dal parkour e dalla danza a una terza fase di sofistica manipolazione

A prima vista, la routine sembra discostarsi un po’ dai video precedenti, risultando meno appariscente e più funzionale.
“Ma le nuove mosse rappresentano una naturale evoluzione della ricerca in corso”, dice Ben Stephens, “responsabile dei controlli di Atlas”.
“Stiamo aggiungendo nuove capacità”, dice il tecnico dell’ormai celeberrima azienda di Waltham, nello Stato americano del Massachusetts.
“Il parkour e la danza sono stati esempi interessanti di locomozione del robot piuttosto estrema, ma ora stiamo cercando di basarci proprio su quelle attività di ricerca per addivenire a capacità di manipolazione molto più significative”.
E ancora: “Per noi è importante che il robot possa eseguire questi compiti con una certa velocità, almeno paragonabile a quella umana. Le persone in carne e ossa sono piuttosto brave in questi compiti ed esercizi, ragione per cui ciò ha richiesto alcuni aggiornamenti piuttosto importanti al software di controllo”.

Robot liquidi come… cellule per esplorare ambienti estremi

Ampliato il kit di funzioni, per inseguire un arduo equilibrio dinamico

Per chiunque non sia un robot, la capacità di fare una capriola all’indietro (o anche di ballare una “Mashed Potato” come i giovani yankee nel 1962…) può sembrare più impressionante che raccogliere e consegnare una borsa di attrezzi.
Ma un robot che esegue compiti di manipolazione richiede una comprensione più sfumata dell’ambiente circostante.
La sua danza in “Do You Love Me?” era completamente cieca, senza una vera e necessaria percezione dell’ambiente circostante che consentisse ad Atlas di reagire correttamente.
In “Partners in Parkour”, l’automa ha percepito e si è mosso al di sopra e intorno a ostacoli fissi, con movenze talvolta mozzafiato.
Per questa nuova routine, le capacità di locomozione e di rilevamento del robot si scontrano con l’ulteriore sfida non soltanto di rilevare, afferrare e spostare oggetti di dimensioni, materiali e pesi diversi, ma anche di rimanere in equilibrio mentre si spostano nel mondo.

Un lampone di… silicone per istruire i robot alla raccolta

Ben Stephens: “Incredibile il balzo di 180 gradi tenendo un asse in mano”

“Il parkour ci costringe a comprendere i limiti fisici del robot, mentre la danza ci obbliga a pensare a quanto preciso e abile possa essere il movimento di tutto il corpo”, spiega Robin Deits, ingegnere softwerista del team di controllo di Atlas.
“La manipolazione che inseguiamo adesso ci impone di prendere queste informazioni e di interpretarle nei termini di come possiamo far fare alle mani robotiche qualcosa di specifico. L’aspetto importante del progetto Atlas è che non lasciamo perdere nessuna delle altre cose che abbiamo imparato”.
Per Ben Stephens, una delle sequenze più impressionanti della nuova routine è all’inizio, quando Atlas padroneggia una grande tavola di legno.
“Succedono molte cose, e tutto avviene molto rapidamente”, sottolinea.
“Invece di girarsi con cautela”, osserva ancora Stephens, “Atlas esegue un salto di 180 gradi mentre tiene in mano l’asse, il che significa che il sistema di controllo del robot deve tenere conto dello slancio del pezzo di legno per evitare di rovesciarsi. In seguito, Atlas posiziona l’asse esattamente nel punto giusto del mondo circostante, per utilizzarla in seguito”.

Premio a ProteusDrone, il soffice robot dalle forme mutanti

La sfida asimmetrica di un salto finale all’indietro non così comune…

Anche spingere la scatola lignea dalla piattaforma è un compito ingannevolmente complesso: Atlas deve generare una forza sufficiente a far cadere la scatola, appoggiando il proprio peso nella spinta senza far cadere il proprio corpo dalla piattaforma.
Anche il salto mortale alla fine del numero è molto più difficile delle acrobazie precedenti, proprio perché la torsione aggiunge un’asimmetria che non esiste in un normale salto mortale all’indietro.
Non soltanto la matematica dell’operazione è più complicata, ma durante le prove Atlas continuava a rimanere impigliato nei propri stessi arti mentre rimboccava le braccia e le gambe, costringendo gli ingegneri a risolvere i problemi che via via si presentavano e migliorare il sistema di controllo in modo che fosse in grado di scegliere strategie che evitassero le autocollisioni.
“Stiamo utilizzando tutta la forza disponibile in quasi tutte le articolazioni del robot”, spiega Deits.
“Questo trucco è proprio al limite di ciò che il robot può fare”.

Così in Svizzera i robot “apprendono” i segreti del trekking

Soltanto Spot e Stretch in commercio, perché il futuro è tutto da costruire

Mentre alcuni robot dell’azienda fondata da Marc Raibert nel 1992, come Spot e Stretch, sono disponibili in commercio, Atlas è una piattaforma di sviluppo.
Il team di Atlas si concentra sul superamento dei limiti del possibile.
I passi da gigante compiuti dalla ricerca e sviluppo di Atlas possono contribuire a migliorare l’hardware e il software di questi altri robot e a far progredire un automa “che va ovunque e che fa qualsiasi cosa”, dunque in grado di svolgere essenzialmente tutti gli stessi compiti fisici di una persona.
Scott Kuindersma, responsabile del team Atlas presso la Boston Dynamics, riconosce che è improbabile che i robot utilizzino il loro bagaglio di trucchi ginnici nei cantieri.
“Questa è più che altro una dimostrazione di alcune delle nuove capacità di controllo del robot e un collegamento divertente con il nostro lavoro precedente”, spiega.

La Svizzera è padrona nella competizione di robotica DARPA

Ancora lontani da lavori sporchi o pericolosi nel mondo reale

“La nostra speranza è che, se riusciamo a costruire la tecnologia di base che ci permette di creare e adattare facilmente comportamenti dinamici come questi, dovremmo essere in grado di sfruttarla in futuro per eseguire lavori reali, fisicamente impegnativi e con slancio”.
Quindi, “Sono molti i tasselli necessari per fornire una soluzione completa in un settore come quello manifatturiero o edile: questo video evidenzia soltanto una piccola parte di ciò su cui stiamo lavorando”.
Ben Stephens afferma che i robotisti o ingegneri robotici sono ancora “molto lontani” dal creare robot umanoidi in grado di affrontare abitualmente lavori sporchi e pericolosi nel mondo reale.
“La manipolazione è una categoria molto ampia di attività possibili e abbiamo ancora molto lavoro da fare”, afferma.
“Ma tutti questo ci dà comunque un’idea della direzione che sta prendendo il settore. È questo il futuro della robotica”.

Il 4 novembre a Losanna la “Giornata Svizzera della Robotica”