Ciò di cui abbiamo bisogno nell’emergente età dell’oro della robotica

Mentre i robot umanoidi sono ora molto popolari presso produttori come Apptronik, Amazon (in collaborazione con Agility Robotics), Sanctuary AI, Figure.ai, Tesla e Fourier Intelligence, è probabile che le innovazioni nel campo della robotica si diversifichino anziché standardizzarsi nei prossimi anni man mano che entriamo nell’Età dell’Oro della Robotica Emergente. Almeno, questa è la conclusione principale a cui sono giunto da una conversazione con alcuni dei migliori scienziati e ingegneri della Boston Dynamics, che ha aperto la strada ai robot umanoidi con Atlas e continua a costruire più robot in diversi fattori di forma.

Lo scorso anno gli investimenti nella robotica sono diminuiti, ma si prevede che il mercato globale della robotica crescerà di ca 15% annuo Fino al 2032.

Alex Perkins, direttore tecnico senior della Boston Dynamics, afferma che i robot si muoveranno come cani, voleranno come uccelli, si contorceranno come serpenti, nuoteranno come pesci, rotoleranno come automobili e, sì, cammineranno come esseri umani. Non esiste un unico fattore di forma corretto.

“Il fattore di forma giusto è il fattore di forma giusto per l’applicazione a cui ti rivolgi realmente”, ha affermato Lee in un’intervista. L’ultimo podcast di TechFirst“Tendiamo a gravitare verso le cose che conosciamo: la forma umana, la forma animale, e c’è grande beneficio e flessibilità in quelle forme.”

Ma aggiunge che i progetti dei robot possono essere molto specifici per compiti individuali: persino una forma piatta e statica come una comune lavastoviglie.

È interessante notare che quelle che consideriamo le forme robotiche migliori e più adattabili, come la forma umana con due gambe e due braccia che utilizziamo in modo così efficace per molti tipi diversi di compiti, non sono sempre le migliori.

Porta le scatole di trasporto al magazzino.

“Il primo spostamento di una scatola che abbiamo mai fatto è stato con Atlas e, quando abbiamo iniziato a comprendere meglio quel mercato, siamo passati da questo robot mobile a Stretch, dove abbiamo il bilanciamento statico”, afferma Mike Murphy, direttore tecnico senior e ingegnere capo dei sistemi presso Boston Dinamica: “La reale evoluzione del modulo per adattarsi all’applicazione è davvero uno degli aspetti più interessanti dell’inaugurazione dell’età d’oro della robotica”.

Atlas è un robot umanoide bipede che gioca a parkour prodotto da Boston Dynamics. Durante la costruzione di un robot per lavorare nei magazzini e nella logistica, Boston Dynamics ha sviluppato per prima cosa il fattore forma di Handel, un robot a due ruote con un unico collo/braccio simile a uno struzzo. Tuttavia, alla fine gli ingegneri sono passati a Stretch, un nuovo robot con una base a quattro ruote che potrebbe trasportare una maggiore quantità di energia della batteria mentre lavora in modo altrettanto efficiente nei magazzini, che tendono ad avere pavimenti piatti in cemento.

“Quando si confronta [Stretch] “Rispetto alla macchina per lo struzzo, la velocità era cinque volte più veloce non appena abbiamo prodotto il primo prototipo”, afferma Perkins “Eravamo tipo, ‘Oh sì, questa è la cosa giusta per questa applicazione.’ abbiamo spostato i casi molto più velocemente.”

È interessante notare che Stretch non ha dita e mani come robot come Optimus di Tesla, Digit di Agility Robotics o Sanctuary AI. Invece, Stritch utilizza ventose che gli consentono di afferrare e spostare scatole, che possono essere fitte o dalla forma strana.

Per spostarsi nel mondo o sul posto di lavoro, le gambe possono ovviamente tornare utili, soprattutto su terreni irregolari. Ma anche in questo caso le gambe potrebbero non essere sempre la risposta. Marco da Silva, vicepresidente della Boston Dynamics e direttore generale del robot a forma di cane Spot, afferma di aver acquisito un nuovo apprezzamento per la forma a quattro zampe alcuni anni fa in un ambiente esterno incontrollato.

“L’idea era di mostrare Spot e Atlas che camminavano insieme nei boschi, e Spot semplicemente girava intorno ad Atlas. Il nostro robot stava camminando sulla pista e stava facendo un ottimo lavoro, ma Spot correva per i boschi e si arrampicava sulle colline… semplicemente andando in giro per Atlas,” dice.

Qualunque escursionista che abbia percorso lunghi tratti di sentiero a perdifiato, per poi ritrovarsi di fronte a un cane felice che correva quattro volte la sua velocità, sa esattamente come si è sentito.

Potrebbe esserci anche un vantaggio in termini di costi nel fattore di forma quadrupede: il movimento sulle gambe richiede un numero molto maggiore di motori o “muscoli” motorizzati. Pensaci: anche, ginocchia e caviglie richiedono mobilità per un’efficace forma bipede. Mentre un robot simile a un cane potrebbe richiedere solo tre motori per gamba, un robot simile a un essere umano potrebbe aver bisogno di 15 motori per gamba, afferma Murphy, l’ingegnere di sistema senior.

Ciò si traduce in un totale di 30 motori per la gamba robotica a forma umana contro solo 12 motori per la gamba robotica a forma di cane.

Il fattore forma umana rimane perché tendiamo a credere che il nostro design ci abbia reso eccellenti macchine per tutti gli usi. Ma da Silva dice che questo è in qualche modo sbagliato.

“Se guardi a qualcosa come un robot umanoide, è facile per le persone e gli investitori immaginare che possa fare tutto ciò che può fare un essere umano”, dice. “Ma quando entri in una particolare applicazione e comprendi meglio il mercato, inizi a vedere che ci sono alcuni compromessi che puoi fare per rendere la macchina più affidabile, per renderla più performante, per renderla più economica.”

Nessuno è ancora riuscito a realizzare un robot a forma umana che si muova ragionevolmente velocemente e abbia una batteria di lunga durata, per esempio.

Un’altra area chiave che necessita di innovazione nella robotica è la formazione. Apptronik ha iniziato a utilizzare il software LLM per addestrare i suoi robot: utilizzando il linguaggio naturale per dire al robot cosa fare, e il sistema di intelligenza artificiale lo traduce poi in passaggi e azioni discrete. Ciò è essenziale per l’utilizzo dei robot in situazioni domestiche e aziendali.

Chiedere a un robot di tagliare i pomodori, ad esempio, richiede un’enorme quantità di conoscenze di base: dove potrebbero essere i pomodori, cosa sono i pomodori, che tipo di coltello potrebbe funzionare per tagliare i pomodori, dove si trova quel coltello e se si dovrebbe utilizzare un tagliere…e altro ancora. Ciò non include nemmeno come tagliare effettivamente i pomodori, cosa fare con le fette o come ripulire dopo.

Murphy dice che un master in giurisprudenza può aiutare.

“Nello spazio di stoccaggio, molti sistemi di gestione del magazzino utilizzano comandi vocali per far dire all’addetto al prelievo: ‘Vai in questo posto e prendimi cinque scatole'”, afferma “Potrebbe essere il livello di integrazione del software che deve essere raggiunto e il numero di API che devi eliminare”. L’integrazione con tutti questi diversi sistemi di gestione del magazzino è straordinaria. Oppure puoi semplicemente ricevere questo semplicissimo comando che un essere umano capisce immediatamente, e poi il lavoro è finito”.

In termini di forma, il team di Boston Robotics non sembra interessato ai robot. Il principale fattore limitante è la quantità di batteria che puoi portare con te.

In definitiva, questo è ancora un obiettivo, ma Murphy sottolinea che resta irraggiungibile e richiede notevoli progressi tecnologici prima che sia effettivamente realizzabile.

“Non credo che nessuno qui metterebbe in dubbio se l’obiettivo finale di tutti i fattori di forma siano i robot umanoidi, ma tutto ciò che viene sviluppato alla ricerca di robot umanoidi, penso che costituisca un importante progresso tecnologico per la robotica nel suo complesso”, afferma.