Cosa significa prendere qualcosa al volo? Tecnicamente vuol dire intercettare un oggetto in movimento che viene lanciato o che sta per cadere a terra. Un movimento complesso che richiede il coordinamento di più azioni, in un tempo limitatissimo. Troppo per un robot? Decisamente no. I ricercatori del Laboratoire d’Algorithmes et Systemes d’Apprentissage (Lasa) dell’Epfl, il Politecnico di Losanna, hanno infatti messo a punto un braccio bionico capace di afferrare oggetti di varie forme e dimensioni in meno di cinque centesimi di secondo. La loro invenzione è descritta in un articolo pubblicato da IEEE transactions on robotics.
Il braccio è lungo 1,5 metri, ha tre articolazioni, ed è dotato di una mano con quattro dita e di una serie di telecamere. Ma la grande novità è la sua capacità di adattamento: impara ad afferrare gli oggetti in modo molto simile a quanto fa l’essere umano, ossia imitando chi gli sta di fronte e procedendo per tentativi ed errori. Per questo il collaudo è stato molto simile a un gioco. I ricercatori, coordinati da Aude Billard, hanno lanciato ripetutamente al robot diversi oggetti, tra cui una palla, un martello, una racchetta da tennis, una bottiglia vuota ed una bottiglia semipiena. Tutti gli oggetti sono stati scelti appositamente per mettere in difficoltà il braccio attraverso forme e caratteristiche diverse, ostacoli per la presa (come il manico della racchetta) o centri di gravità che si spostano durante il volo (come nella bottiglia semipiena). A ogni lancio il robot imparava ad adattare i suoi movimenti, finché non è riuscito ad afferrare a colpo sicuro tutti gli oggetti.
“Le macchine attuali sono spesso pre-programmate e non possono assimilare rapidamente le modifiche dei dati”, ha spiegato Billard. “Di conseguenza la loro unica possibilità è ricalcolare le traiettorie, operazione che richiede però molto tempo. Noi abbiamo bisogno di macchinari in grado di reagire in tempi rapidi, ma anche che siano in grado di prevedere la dinamica dell’oggetto in movimento e generare un spostamento nella direzione opposta”. Il braccio superveloce si comporta esattamente così: calcola in tempo reale traiettoria, velocità e moto di rotazione e, attraverso un’equazione, si posiziona rapidamente nella direzione giusta per afferrare l’oggetto in modo preciso.
La novità del braccio superveloce è tale che lo Swiss Space Center prevede di utilizzarlo nell’ambito del progetto Clean-mE per ripulire lo Spazio da alcuni dei detriti che affollano i dintorni della Terra, accumulatisi nel corso degli anni dai satelliti e dalle missioni spaziali. Questi piccoli oggetti infatti sono potenzialmente pericolosi perché le dinamiche dei loro movimenti sono solo parzialmente note. Una volta portato in orbita il nuovo braccio bionico, osservando il movimento degli oggetti in avvicinamento, potrà elaborare le giuste traiettorie e riuscire a recuperare i detriti. Funzionado così da vero e proprio spazzino spaziale.
Via: Wired.it
Riferimenti, foto e video: Epfl
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