robot
Evoluzione dei robot.
F. Melis e D. taddei  su smanettando,dal  02\08\2011, h. 15.32.


Pi sotto, oltre il mio commento iniziale, trovate un articolo sullo 
sviluppo della tecnologia dei Robot tratto dal sito del "National 
Geographic".
Sul sito ci sono le foto di vari robot con delle sintetiche didascalie 
descrittive che riporto di sotto. Qualcuna mi sa tanto di boiata, come 
la numero 3 che parla di "percorso tecnologico verso l'immortalit".
Sono descrizioni molto sintetiche, sin troppo, per danno un'idea del 
campo di applicazione in cui possono trovare impiego queste macchine in 
futuro.
A beneficio di chi non  molto a conoscenza della realt dei robot 
industriali do qualche elemento informativo che "illo tempore" ho avuto 
modo di studiare per l'esame di "Automazione industriale".
I robot industriali sono tutt'altro che i personaggi tipo "C-3PO", il 
robot antropomorfo di Guerre stellari amico dell'altro robot barilotto 
"R2-D2". Essi sono dei bracci rotanti a pi snodi, alla spalla, al 
gomito, al polso, azionati da diversi motori elettrici e ben piantati 
per terra. Sul polso in genere  montata una pinza apposita che pu 
afferrare oggetti, oppure altri utensili per saldare verniciare 
eccetera. Addirittura vi sono dei robot "annusatori" che fiutano valvole 
e ugelli vari per verificarne la tenuta stagna per le perdite di gas. 
Ovviamente sono programmabili per eseguire con esattezza un movimento e 
la programmazione avviene con linguaggi specifici. La programmazione pu 
avvenire anche per "apprendimento" automatico di traiettorie. Per 
esempio, nel problema della verniciatura delle carrozzerie delle 
macchine nelle fabbriche automobilistiche, l'operaio anziano, bravissimo 
a verniciare, prende per mano la pistola verniciatrice, collegata al 
braccio del robot, e fa lui la verniciatura guidando la mano del robot  
e spruzzando e dosando il getto della vernice ed il movimento come 
potete immaginare, (ovviamente senza farla colare!). Il robot impara 
tutte queste traiettorie e la forza da imprimere sul grilletto della 
pistola verniciatrice e cos pu ripetere esattamente quel movimento in 
automatico infinite volte.
Per chi ha studiato fisica provate ad immaginare che ad ogni snodo, dal 
punto di vista matematico-fisico, si imposta un sistema cartesiano di 
coordinate a tre dimensioni (nello spazio). Quindi i tre sistemi 
cartesiani nello spazio, relativi a spalla, gomito e polso, devono, come 
dire, essere studiati nel complesso per determinare le traiettorie della 
pinza montata nel polso. Gi  complicato studiare il moto di un corpo 
in un solo sistema cartesiano nello spazio, pensate allora la difficolt 
di calcolo in questi sistemi a "pi gradi di libert". Si capisce che, 
una rotazione di qualche grado nella spalla, fa spostare il polso di un 
bel po', pi di quanto si sposterebbe con la stessa rotazione fatta al 
gomito ed al polso ovviamente. Ovviamente la traiettoria del polso 
cambia se il gomito, per esempio,  piegato e cos via... Pensate quindi 
che lavoro di coordinazione dei movimenti occorre fare, dal punto di 
vista della meccanica, per fare in modo che il braccio possa per esempio 
entrare dentro uno sportello di una macchina per montare per esempio 
qualcosa nel cruscotto senza urtare e fare danni e neanche interferire 
con gli altri robot che in simultanea lavorano con lui e si coordinano 
per fare altre lavorazioni sulla stessa macchina. Naturalmente nel 
nastro che trasporta il "pallet" con i pezzi da lavorare ci sono dei 
codici che il robot rileva e che gli permettono di capire che tipo di 
lavorazione deve fare su quel pezzo che pu essere diverso dal lavoro da 
fare sul pezzo successivo. Le precisioni di posizionamento dell'utensile 
arrivano fino ai millesimi di millimetro.
Un altro terribile problema  quello di simulare la camminata umana, 
(vedi per esempio la didascalia numero 11 di sotto). Per tenere 
l'equilibrio c' un formidabile complesso di azioni cerebrali di 
"controllo in controreazione" che misurano costantemente la posizione e 
lo spostamento delle masse corporee (uscita del Sistema), e 
continuamente regolano l'uscita degli impulsi nervosi che regolano 
posizioni e forze di ginocchio, piede, dita dei piedi, (ingresso del 
sistema), per tenere costantemente la condizione desiderata di 
verticalit e l'equilibrio durante la deambulazione. A suo tempo il 
professore ci disse che questo era un problema veramente tosto da 
implementare in un robot antropomorfo. Tant' che i robot reali 
industriali sono belli tracagnotti con il baricentro molto basso per 
tenere un buon equilibrio e quelli che vediamo nei film sono solo 
fesserie da film.

National Geographic Italia, agosto 2011
Noi e i robot
Stiamo creando macchine capaci di pensare, agire e interagire con 
l'uomo. Ma siamo pronti?.

1) Lo studioso di robotica Hiroshi Ishiguro ha costruito un suo gemello 
meccanico per capire come gli esseri umani reagiscono davanti a macchine 
straordinariamente realistiche.

2) Dall'articolo di Chris Carroll:
...una nuova generazione di robot, creature artificiali destinate a 
funzionare non pi come macchine industriali programmate, ma come agenti 
sempre pi autonomi, in grado di svolgere ruoli finora ricoperti solo da 
esseri umani nelle case, nelle scuole, negli uffici. Presto potrebbero 
essere disponibili macchine capaci di cucinare, piegare il bucato, 
persino accudire i bambini o i genitori anziani, mentre noi osserviamo e 
diamo comandi via computer, anche a chilometri di distanza.

3) Nick Mayer, del progetto LifeNaut, chiacchiera con la testa robotica 
Bina48. La Hanson Robotics ha creato questo umanoide parlante che ha 
l'aspetto di Bina Rothblatt, fondatrice di LifeNaut: l'organizzazione 
studia la fusione tra robot ed esseri umani come percorso tecnologico 
verso l'immortalit.

4) Alla Carnegie Mellon University il robot Actroid-DER, costruito in 
Giappone, segue un corso accelerato per diventare pi "umano".

5) Robot domestici al lavoro all'Istituto coreano di scienza e 
tecnologia. Uno prepara i toast mentre un altro (a destra in uniforme) 
aspetta di poterli consegnare a un essere umano. A sinistra, un terzo 
robot collauda la tecnologia per muoversi in casa, comandato dai 
movimenti del ricercatore con il berretto da baseball.

6) Senza alcun allenatore umano, i robot della squadra di calcio del 
Virginia Tech hanno dribblato, passato e segnato fino a raggiungere la 
semifinale della loro categoria nella RoboCup 2010 di Singapore. 
L'obiettivo degli organizzatori del torneo  creare una squadra che 
entro il 2050 possa sconfiggere i campioni del mondo di calcio (quelli 
veri).

7) Joey Chaos, ancora in fase di montaggio,  una delle "teste parlanti" 
progettate dallo studioso di robotica David Hanson. Grazie sia ai loro 
tratti fisici che alle loro abilit cognitive, questi robot appaiono 
straordinariamente realistici: Hanson ha messo a punto una pelle 
artificiale che d loro un'inquietante somiglianza a un essere umano, e 
una tecnologia che permette loro di conversare.

8) Amanda Hanson attorniata da parti del corpo meccaniche nel suo garage 
nei dintorni di Dallas, dove suo marito David crea androidi 
iperrealistici in grado di parlare, tra cui uno identico alla stessa 
Amanda. Sul tavolo ci sono i pezzi di un robot cantante, frutto di una 
collaborazione con il musicista  David Byrne, e la testa di un androide 
che emula il grande scrittore di fantascienza Philip K. Dick.

9) Inquietante ma carino, questo robot dal "corpo biomimetico", alto 
circa 130 centimetri,  stato progettato dall'Universit di Osaka per 
apprendere come un bambino, attraverso l'osservazione e l'interazione 
con gli esseri umani. Sempre pi spesso lo sviluppo infantile viene 
usato come modello per l'intelligenza artificiale, cos da superare la 
necessit di programmare un robot per tutte le situazioni possibili.

10) Collegati attraverso un computer, l'umanoide BARTHOC e due mani 
robotizzate uniscono le forze per imparare dagli esseri umani 
all'Universit di Bielefeld, in Germania. Le mani vengono addestrate ad 
afferrare diversi tipi di frutti, mentre BARTHOC fornisce il volto a cui 
il ricercatore si rivolge, elemento fondamentale nella comunicazione umana.

11) Mettere un piede davanti all'altro  cos facile che i bambini di un 
anno lo imparano facilmente; eppure  replicare il meccanismo in un robot 
si sta rivelando molto complicato. Per permettere al loro prototipo 
BioBiped1 di camminare, i tecnici dell'Universit di Darmstadt e della 
Friedrich Schiller di Jena, entrambe in Germania, lo hanno dotato degli 
equivalenti meccanici di ossa, articolazioni, muscoli e tendini.

12) La famiglia Shimada riunita attorno a Paro, un robot di foca morbida 
e "coccolosa" progettato dagli esperti giapponesi per la terapia dei 
pazienti che soffrono di demenza senile, anche se gli Shimada lo usano 
semplicemente come animale domestico. Grazie ai suoi sensori il robot  
in grado di percepire la presenza di persone e di reagire al tocco 
dimenandosi ed emettendo il verso della foca. Il suo cervello 
elettronico ha una rudimentale capacit di imparare le parole 
pronunciate dai "padroni" e di rispondere con suoni e movimenti 
specifici. C' per chi teme che il tempo trascorso con questi "robot 
sociali" finisca per rimpiazzare le interazioni con le persone vere, 
allontanando ancora di pi i disabili dalla societ.

13) Il robot Huggable ("abbracciabile"), messo a punto dal Personal 
Robotics Group del MIT,  di solito coperto dalla testa e dalla 
pelliccia da cagnolino mostrata accanto a lui nella foto. Grazie agli 
oltre 1.500 sensori sparsi per il corpo, il robot  capace di profonde 
interazioni con le persone. Attualmente viene sperimentato per la 
cosiddetta "telepresenza": durante una conversazione a distanza il robot 
potrebbe, ad esempio, riprodurre i movimenti della persona che si trova 
all'altro capo del filo. Potrebbe inoltre essere d'aiuto nella terapia 
dei bambini autistici, che a volte rifiutano il contatto con le persone 
ma non disdegnano di interagire con gli automi.

14) Pronto a fare fuoco e a lanciare bombe a mano, un robot da guerra 
azionato da un soldato nascosto partecipa a un'esercitazione a Fort 
Benning, in Georgia. In futuro i robot militari dotati di "programmi 
etici" potrebbero decidere da soli quando e contro chi sparare.

15) PR2 consegna la posta al Willow Garage, un'azienda della Silicon 
Valley che lo ha progettato come robot da ricerche modificabile, 
collaudandolo anche come assistente per anziani, cuoco e aiuto in 
lavanderia. Questa versatile macchina appartiene a una nuova generazione 
di robot, pronti a lasciare gli ambienti controllati ed entrare nel 
mondo reale.
Donato Taddei.
bravo Francesco,
diciamo che l'automa antropomorfo  da sempre una utopia che tira avanti la 
scienza.
Il leone meccanico che Leonardo da Vinci mand incontro al re di Francia era 
felinomorfo, si rivel come tante intuizioni di Leonardo,
una mezza stronzata per antica di 5 secoli.
Agli albori dell'era informatica ci prov Turing a inventare un test capace 
di misurare il grado di antropomorfia, in quel caso mentale,
di un automa ma a tutt'oggi nessun sistema esperto lo ha ancora superato.
I robot industriali sono una realt almeno da una cinquantina di anni, e 
fanno mestiere incredibili, come per esempio  quello di tappare la 
fuoriscita di petrolio a 1500 metri di profondit, come nel caso della 
piattaforma BP nel golfo del Messico, o della posa di oleodotti e 
metanodotti sottomarini, e molte altre lavorazioni.
Personalmente penso che potrebbero essere impiegati con estremo successo 
nella differenziazione, smaltimento e riciclaggio dei rifiuti solidi urbani, 
come hanno sempre fatto un buon mestiere nelle miniere.
Tuttavia, smaltita l'ubriacatura tecnologica, in molte industrie si tende a 
smantellare le linee robotizzate.
In Italia cominci per prima la Rex-Zanussi: i processi robotizzati erano 
meno flessibili di quelli gestiti da umani, e pi cari, specie se gli umani 
sono a nero.
Allora, poich soprattutto in Giappone sono stati fatti investimenti 
colossali nel settore, come  avvenuto per i computers oggi si tenta di 
trasformare anche i robot in oggetti di consumo e questo spiega pure il tipo 
di pubblicistica esilaante che li accompagna.
Quando servivano per dragare mine ne parlavano solo gli autori di 
fantascienza.
Ora invece...
Con questo non voglio per affatto dire che non offrano il loro contributo 
in termini di ricerda e di utilit, per esempio nella tecnologia delle 
protesi e degli arti artificiali.
Come si chiamava quell'atleta che, vittima di un incidente alle gambe, aveva 
chiesto di fare le olimpiadi con le sue protesi tecnologiche e gli era stato 
negato perh avrebbe vinto sicuramente?

Poi terra terra, senza scomodare gli umanoidi, quante cose utili fanno 
quelle robe che chiamano robottini, in cucina, in casa.
Sulla lista alicecasa su cui parliamo di autonomia spicciola e domestica del 
non vedente, il giudizio sul robotino roomba che ti scopa la casa da solo,  
stato generalmente positivo.
