Robotica: ecco come ci sta cambiando la vita

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La robotica è una scienza interdisciplinare che si occupa della progettazione e dello sviluppo di robot. Scienza interdisciplinare significa che nella progettazione di un robot sono coinvolte tante discipline diverse, tanti tipi di conoscenze diverse, e che alla realizzazione di un androide lavorano tanti professionisti di formazione differente. In questo articolo facciamo il punto su una disciplina ingegneristica che sta uscendo dai laboratori per entrare silenziosamente nella nostra quotidianità.

Robotica, definizione ed etimologia

La robotica è una scienza interdisciplinare che si occupa della progettazione e dello sviluppo di robot. Nata come branca della meccatronica, è una disciplina in cui informatica e psicologia, linguistica e automazione, meccanica e biologia vanno a braccetto.

L’origine del nome è letteraria. Fu Isaac Asimov il primo a parlare di robotica in un racconto di fantascienza del 1942. L’uso del termine robot risale addirittura al 1920, deriva dal ceco robota e si deve allo scrittore Karel Čapek che lo utilizza col significato di “lavoratore”. E in effetti, secondo una definizione del Robot Institute of America, il robot è un “manipolatore polifunzionale” in grado di eseguire diversi compiti attraverso una serie di movimenti programmati.

Robotica, un po’ di storia

Tutto ha inizio nel 1961, quando la General Motors introduce nella sua fabbrica di automobili, in New Jersey, il primo robot industriale della storia: un braccio meccanico progettato a metà degli anni Cinquanta da Joseph Engelberger e George Devol. Nel 1970, in Giappone, la robotica umanoide fa il suo debutto con Wabot-1, robot antropomorfo progettato dalla Waseda University di Tokyo. Nel frattempo, negli Stati Uniti, nasce il primo drone militare capace di decollare da solo.

Robotica industriale

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Un robot industriale al lavoro

La robotica industriale si propone di dispensare l’uomo da lavori faticosi e ripetitivi. Quando parliamo di robot industriali facciamo riferimento soprattutto a bracci robotizzati controllati da software. Dotati di giunti, attuatori e sensori, possono essere utilizzati per il trasporto, lo smistamento e il confezionamento delle merci o per l’assemblaggio e la saldatura di materiali. Largamente diffusi nel settore automobilistico e manifatturiero, secondo la Federazione Internazionale di Robotica (IFR) sono 1,3 milioni i robot industriali nel mondo.

I cobot sono invece robot collaborativi, robot industriali pensati per lavorare insieme all’uomo, condividendo gli stessi spazi. Anche in questo settore la robotica industriale sta facendo passi da gigante. I cobot possono lavorare gomito a gomito con i “colleghi” umani perché sono dotati di dispositivi di sicurezza che non mettono a rischio la vita degli operai. Anzi, svolgono al posto loro lavori ripetitivi, rischiosi e faticosi. Per saperne di più puoi leggere: Robot collaborativi: i cobot lavorano con noi e Cobot, ecco Talos robot collaborativo umanoide.

Robotica umanoide

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Il robot umanoide Romeo

La robotica umanoide è in assoluto tra i campi di ricerca più affascinanti. Il suo obiettivo è realizzare robot dalle sembianze umane, dotati di intelligenza artificiale e in grado di agire autonomamente. La nazione guida in questo settore è il Giappone, dove da una quindicina di anni si lavora al robot umanoide più avanzato al mondo. Si chiama Asimo ed è stato realizzato dalla Honda: sensori, servomotori e videocamere gli consentono di replicare i nostri movimenti e di rispondere ai comandi vocali. Robot umanoidi come Asimo o robot Pepper sono stati progettati per essere utilizzati prevalentemente in ambito domestico, ma ne esistono anche altri con finalità educative come Nao o con compiti di ricerca e salvataggio come Atlas robot e Walk-man. R1 è invece un robot umanoide italiano, progettato e realizzato dall’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova che da anni sta perfezionando iCub, il robot bambino, un umanoide molto sofisticato. Se vuoi conoscere meglio R1 ti consigliamo gli articoli: R1 robot, il personal robot umanoide italiano – Robot R1, prezzo e dettagli tecnici – Robot R1, cosa fa l’umanoide italiano.

Robotica di servizio

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Il robot maggiordomo di Savioke

Sempre secondo l’IFR, un robot di servizio è “un robot che opera in maniera autonoma o semi-autonoma per compiere servizi utili al
benessere degli esseri umani, escludendo l’ambito manifatturiero”. La robotica di servizio comprende quindi numerosi ambiti: dal badante robot per anziani a robot di soccorso come il vigile del fuoco robot, dai robot domestici che puliscono e cucinano al posto nostro ai robot di telepresenza. È un robot di servizio anche il robot maggiordomo.

E lo sono anche gli esoscheletri e le protesi robotiche, progettati per la riabilitazione robotica post malattia o incidente (puoi leggere in proposito l’articolo Esoscheletro per disabili: così cambia la vita di chi non può camminare).

Robotica e medicina: chirurgia robotica e robot per la telepresenza

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Il robot per la telemedicina InTouch Vita

 

Due tipi di robot stanno rivoluzionando il lavoro del chirurgo. Parliamo di macchine intelligenti come il robot Da Vinci – nuova frontiera della chirurgia robotica – che con i suoi sottili bracci comandati a distanza consente di eseguire interventi mini invasivi a cuore, prostata (parliamo in questo caso della prostatectomia robotica), utero e polmoni. Baste praticare un foro di pochi centimetri e il robot chirurgico inizia a operare con millimetrica precisione.

Ci sono poi i robot di telepresenza medica che permettono allo specialista di visitare un paziente, anche a diversi chilometri di distanza, con la stessa efficacia di un controllo “dal vivo”. Rp Vita, ad esempio, sviluppato da iRobot in collaborazione con Intouch Health, trasmette al medico i dati in video streaming e interviene autonomamente in caso di richiesta del paziente grazie a una mappatura dell’ospedale e a sensori anti ostacolo.

Di telepresenza medica parliamo nell’articolo: Telepresenza, cos’è e come funziona

 

Robotica educativa

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Alcuni bambini imparano la programmazione con Nao

La robotica non è affatto una disciplina di nicchia, al contrario cerca di farsi conoscere e apprezzare anche dai più piccoli. La robotica educativa, nota anche come microrobotica, insegna a bambini e ragazzi a realizzare un robot partendo da zero. Già realtà in molte scuole del mondo, si avvale soprattutto dell’utilizzo di kit robot da costruire o di robot umanoidi come robot Nao, che gli studenti possono programmare usando un software intuitivo come Choregraphe.

Robotica per bambini

La robotica per bambini può avere un fine puramente ludico – come nel caso dei robot giocattolo (ne abbiamo parlato nell’articolo Robot per bambini, quali comprare e dove trovarli) – oppure un indirizzo terapeutico. Basti pensare all’utilizzo di robot umanoidi come Buddy, Milo e Nao robot nelle terapie per la cura dell’autismo e dei disturbi dell’apprendimento. Come dimostrano studi recenti, interagendo con i robot, i bambini sono più reattivi e propensi all’ascolto, le loro capacità relazionali migliorano e con esse anche il rendimento a scuola.

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Per approfondire l’argomento puoi leggere anche gli articoli:

Robot per bambini autistici, ecco i modelli disponibili

Robot e autismo nei bambini. La sfida di Behaviour Labs

EduRob: disturbi cognitivi nei bambini, la “cura” è un robot

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Robotica da intrattenimento

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Il robot da intrattenimento Robothespian

Gli animatroni sono dei pupazzi meccanici ispirati al mondo dei cartoni animati e sono tra i prodotti più riusciti della cosiddetta robotica da intrattenimento. Vengono utilizzati nei grandi parchi divertimento oppure nei film sui robot come effetti speciali. Tra i robot di intrattenimento ricordiamo anche l’umanoide Robothespian,

Si potrebbe estendere il concetto di robotica da intrattenimento anche agli animali robot, che si possono coccolare e addestrare quasi come quelli veri (puoi leggere l’articolo Cani robot: sostituiranno quelli veri?)

Domotica, quando la robotica rende la casa intelligente

La domotica è una disciplina che offre sofisticate soluzioni tecnologiche per migliorare la qualità della nostra vita tra le mura domestiche. Collegando a un unico server centrale diversi dispositivi elettronici, le nostre case saranno più confortevoli e sostenibili, in una parola “intelligenti”. Dal termostato che regola la temperatura di casa direttamente dallo smartphone al controllo remoto di luci, tapparelle e cancelli, passando per sistemi di sicurezza contro eventuali fughe di gas, furti e incendi. Tutto gestito a distanza dall’utente attraverso un telecomando, un touchscreen o un’interfaccia vocale. Stiamo parlando della della casa del futuro, una casa sempre interconnessa dove i vecchi elettrodomestici stanno lasciando il posto alla realtà aumentata.

Robotica militare

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Un soldato indossa un esoscheletro

L’uso dei robot si sta rivelando una tentazione irresistibile per molti paesi abituati a investire e sperimentare nel campo dell’industria bellica. A cominciare dagli Stati Uniti, dove la Darpa – agenzia governativa del dipartimento della Difesa – ha finanziato la realizzazione di esoscheletri militari e animali robot per supportare i marines sul campo di battaglia.

Un esoscheletro militare è in grado di moltiplicare la forza e la resistenza dei soldati, consente di sollevare carichi di 100 kg e in futuro sarà anche impermeabile ai proiettili. A fianco dei marines, è già stato testato Big Dog, un cane-mulo robot capace di muoversi su terreni irregolari e di trasportare armi e munizioni fino a 180 kg. Ma è con i droni militari che la robotica sta rivoluzionando il modo di fare la guerra: velivoli a pilotaggio remoto, capaci di volare a 15 mila metri di altezza, utilizzati principalmente per missioni di sorveglianza e intelligence ma anche per scopi offensivi. La nostra Aeronautica militare ne possiede dodici di fabbricazione statunitense. Piaggio P1HH Hammerhead è invece il primo drone militare realizzato interamente in Italia.

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Di robotica militare abbiamo parlato anche negli articoli:

Robot militari, così combatteranno nel futuro

Robot da guerra e cyborg: il futuro delle guerre è la robotica militare

Robot da combattimento e droni militari, ecco la guerra del futuro

Squalo robot, l’ultima frontiera della guerra sottomarina

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Robotica spaziale

La robotica non conosce confini e punta alla conquista dello spazio. L’obiettivo – in parte già raggiunto – è esplorare nuovi satelliti e pianeti con sonde robotizzate capaci di operare in assenza di gravità. Nel frattempo, c’è persino chi minaccia di rubare il lavoro agli astronauti: è Robonaut, un robot umanoide progettato dalla Nasa, dotato di 350 sensori, con mani e braccia sensibilissime. Nel 2011 è approdato alla Stazione spaziale internazionale e in futuro potrebbe essere utilizzato con compiti esplorativi.

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Di robotica spaziale abbiamo parlato anche nell’articolo:

Robot su Marte, gli umanoidi ci aiuteranno a sbarcare sul pianeta rosso

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Robotica marina

Estrazione petrolifera, monitoraggio dei fondali, attività di sminamento, spionaggio militare. Sono questi i principali campi di applicazione della robotica marina, che offre all’uomo la possibilità di “governare” un ambiente vasto, spesso ostile e inaccessibile come il mare. Dotato di telecamere, sonar e in alcuni casi di bracci meccanici, il robot subacqueo può essere autonomo o comandato da remoto. Trasmette dati e immagini in tempo reale ed è in grado di raggiungere grandi profondità in pochi minuti.

 

Se vuoi, puoi leggere anche:

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