La rivoluzione dei robot umanoidi è ostacolata da un difetto fondamentale di progettazione.
Quando si osservano i robot Atlas di Boston Dynamics durante le loro routine di allenamento, oppure gli ultimi umanoidi di Figure che caricano una lavatrice, è facile credere che la rivoluzione dei robot sia già qui. Dall’esterno, sembra che l’unica sfida rimasta sia perfezionare il software di intelligenza artificiale (AI) per consentire a queste macchine di gestire ambienti reali.
Tuttavia, i principali attori del settore sanno che esiste un problema più profondo. In una recente richiesta di partnership di ricerca, la divisione robotica di Sony ha evidenziato una questione fondamentale che frena le sue stesse macchine. Ha notato che i robot umanoidi e quelli che imitano animali di oggi hanno un “numero limitato di giunti”, il che crea una “disparità tra i loro movimenti e quelli dei soggetti che imitano, riducendo significativamente il loro valore”. Sony sta cercando nuovi “meccanismi strutturali flessibili” – in sostanza, corpi fisici più intelligenti – per creare il movimento dinamico che attualmente manca.
Il problema principale è che i robot umanoidi tendono a essere progettati attorno a un software che controlla tutto centralmente. Questo approccio “prima il cervello” porta a macchine fisicamente innaturali. Un atleta si muove con grazia ed efficienza perché il suo corpo è una sinfonia di giunture conformi, spine flessibili e tendini simili a molle. Al contrario, un robot umanoide è un rigido assemblaggio di metallo e motori, collegati da giunti con gradi di libertà limitati.
Diminuzione dei rendimenti
Quindi, ciò significa che l’intero settore è sulla strada sbagliata? Per quanto riguarda il loro approccio principale, sì. Corpi innaturali richiedono un cervello supercomputer e un esercito di attuatori potenti, che a loro volta rendono i robot più pesanti e assetati di energia, approfondendo il problema che mirano a risolvere. I progressi nell’AI possono essere mozzafiato, ma portano a rendimenti decrescenti.
Il robot Optimus di Tesla, ad esempio, è abbastanza intelligente da piegare una maglietta. Tuttavia, la dimostrazione rivela effettivamente la sua debolezza fisica. Un essere umano può piegare una maglietta senza davvero guardare, usando il senso del tatto per sentire il tessuto e guidare i propri movimenti. Optimus, con le sue mani relativamente rigide e povere di sensori, fa affidamento sulla sua potente visione e sul cervello AI per pianificare meticolosamente ogni piccolo movimento.
Corpi autonomi
Questa sfida è al centro dell’intelligenza meccanica (MI), che viene ricercata da numerosi gruppi di accademici in tutto il mondo. Deriva dall’osservazione che la natura ha perfezionato i corpi intelligenti milioni di anni fa. Questi erano basati su un principio noto come calcolo morfologico, il che significa che i corpi possono eseguire complessi calcoli automaticamente.
Se queste caratteristiche fossero incorporate in una mano Optimus, sarebbe in grado di tenere oggetti con una frazione della forza ed energia attualmente necessarie. La pelle stessa diventerebbe il computer. MI riguarda la progettazione della struttura fisica di una macchina per ottenere un adattamento automatico passivo – la capacità di rispondere all’ambiente senza la necessità di sensori attivi o processori o energia extra.
Il futuro della robotica non risiede in una battaglia tra hardware e software, ma nella loro sintesi. Abbracciando l’MI, possiamo creare una nuova generazione di macchine che possono finalmente uscire con sicurezza dal laboratorio e entrare nel nostro mondo.