Su Aula di Scienze trovate anche un'intervista all'autore di "I robot ci guardano" Nicola Nosengo a questo link. Cliccando qui trovate la pagina ufficiale del concorso letterario del Premio Galileo.
Che cos'è un robot?
“Non saprei definire cosa sia un robot, ma saprei riconoscerne uno nel caso lo vedessi”. Parola di Joseph Engelberger, socio dell'inventore George Devol, l'uomo che inventò il primo robot industriale, Unimate, un braccio meccanico utilizzato nell'industria automobilistica a partire dai primi anni Sessanta. In generale un robot (la parola deriva dal cecoslovacco “robota”, ovvero “lavoro pesante”) è un apparato in grado di svolgere compiti al posto dell'uomo. Detta così è un po' troppo semplice, dal momento che potremmo considerare robot anche elettrodomestici piuttosto comuni come ventilatori e lavatrici. Per essere robot serve qualcosa di più. Un robot deve saper adattarsi a circostanze mutevoli nel contesto in cui opera. Per farlo ha bisogno di programmi e di un apparato di sensori e rilevatori (come telecamere, o fotocellule) capaci di renderlo consapevole di un contesto che cambia. Riassumendo, i fattori che distinguono un robot da una macchina sono due:
- la possibilità di elaborare dati in un contesto non sempre definibile a priori;
- la capacità concreta di maneggiare la materia, modificandola secondo le esigenze.
L'Economist ha dedicato uno speciale sulla robotica. Per approndire, lo potete vedere a questo link. Sempre sulle pagine online dell'Economist potete leggere un articolo di approfondimento sul funzionamento di Lettuce-Bot, il robot agricoltore. Il link è questo.
Che aspetto hanno i robot industriali?
Spesso film e serie televisive ci mostrano robot antropomorfi, simili in tutto e per tutto agli esseri umani. È il caso del servizievole C-3PO della saga di Star Wars, oppure dell'irascibile Bender nella serie Futurama di Matt Groening. Nell'industria di oggi, tuttavia, i robot antropomorfi sono una sparuta minoranza: dal punto di vista ingegneristico, creare robot a nostra immagine e somiglianza non sarebbe il più delle volte una buona idea, dal momento che non sempre il corpo umano offre soluzioni adatte alle esigenze dei costruttori. Così i progettisti tendono a disegnare automi con funzionalità meccaniche che all'uomo non sono concesse. In termini più tecnici gli ingegneri aumentano quelli che sono i gradi di libertà di una macchina, ovvero il numero di movimenti possibili per un apparato: nel caso dei bracci robotici dell'industria, per esempio, i gradi di libertà possono essere decisamente maggiori rispetto a quelli che caratterizzano gli arti superiori dell'essere umano. Il futuro, tuttavia, potrebbe riservare nuovi spazi per i robot antropomorfi, che nei prossimi anni, con ogni probabilità, saranno impiegati in campo assistenziale: in questo caso, infatti, l'aspetto umanoide dei robot giocherebbe un ruolo non marginale nello stabilire una relazione empatica con le persone assistite, rivelandosi perciò un'esigenza fondamentale.
Oltre a essere una star del cinema, C-3PO è entrato anche nella Robot Hall of Fame, un elenco dei robot più importanti della storia. Non ci sono solo stelle del cinema come C-3PO stesso o Wall-E (entrato nella Hall of Fame nel 2012), ma anche robot realmente costruiti, come il già citato Unimate. A questo indirizzo trovate la pagina ufficiale della Robot Hall of Fame.
Che cosa ha a che fare la robotica con le neuroscienze?
In alcuni ambiti della ricerca scientifica, in particolare nel settore delle neuroscienze, i robot stanno trovando sempre più spazio. A differenza di quanto succede nel campo dell'industria, in questo caso, gli ingegneri si ispirano molto da vicino agli esseri umani. Il motivo è abbastanza prevedibile: costruiamo robot simili a noi per cercare di conoscere meglio il nostro corpo, la nostra mente e studiare l'interazione tra questi due aspetti che sono alla base dello sviluppo di una persona. In questo modo i robot consentono agli scienziati di mettere alla prova da un punto di vista pratico alcune delle teorie emergenti nel campo delle neuroscienze. Un esempio mirabile in questo senso è iCub, il robot-bambino sviluppato dall'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova insieme all'Università di Genova. iCub ha lo scopo di studiare l'apprendimento dei bambini a partire dalla manipolazione degli oggetti. Il software che guida iCub punta a ricreare le condizioni di apprendimento dei bambini, partendo da poche impalcature innate sulle quali si aggiungono via via una serie di informazioni ambientali e comportamentali tali da consentire al robot di imparare un numero sempre maggiore di movimenti.
Vedere all'opera un esemplare di iCub può essere molto indicativo delle potenzialità del robot-bambino. Eccone un video:
Il sito del progetto iCub è icub.org L'Istituto Italiano di Tecnologia ha sede a Genova e l'indirizzo del sito web è www.iit.it
Oltre all'IIT di Genova, quali sono i centri di eccellenza italiani nel settore della robotica?
In Italia la ricerca sulla robotica è all'avanguardia. Non c'è solo l'IIT. Altri centri importanti sono il VisLab dell'Università di Parma e l'Istututo di biorobotica della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa. Attivi sin dal 1998, i ricercatori di VisLab hanno messo a punto G.O.L.D. (Generic Obstacles and Lane Detection), un sistema in grado di guidare un'automobile nel traffico riconoscendo ostacoli, pedoni, traiettorie e anche segnali stradali. Fra i progetti di robotica della Sant'Anna di Pisa c'è invece Octopus, un robot creato per l'esplorazione dei fondali marini che sfrutta le caratteristiche dei polpi. Il progetto, coordinato da Cecilia Laschi, vede la collaborazione di ingegneri, biologi marini e neuroscienziati. Alla Sant'Anna di Pisa afferisce anche il gruppo di Cesare Stefanini e Paolo Dario, che sono impegnati nel progetto Lampetra, una lampreda robotica che ha lo scopo di chiarire il funzionamento del sistema nervoso in un'ottica evolutiva.
Un'auto senza pilota? O meglio, con il pilota automatico? Sì può già fare, eccome. Eccone la prova: i ricercatori di VisLab portati in giro nei pressi di Parma, dove ha sede il VisLab, proprio da un'automobile in grado di fare tutto da sola. Il video direttamente dal canale Youtube di VisLab: