Quando penso ai robot quadrupedi come BigDog o l’ultimo della Stanford mi è davvero difficile non confrontarli con animali quadrupedi come cani e gatti.
In realtà, negli ultimi anni i robot quadrupedi hanno iniziato ad avvicinarsi alle capacità delle loro controparti biologiche in poche situazioni molto specifiche, come camminare senza cadere.
La natura fornisce un gold standard che i robot stanno cercando di raggiungere e ci vorrà molto tempo per creare quadrupedi che possano fare tutto ciò che gli animali possono fare.
La cosa bella dei robot, tuttavia, è che non devono essere vincolati dalla biologia. C’è sempre la possibilità di imparare nuovi comportamenti per i quali gli animali semplicemente non sono progettati.
All’IROS 2019 della scorsa settimana, abbiamo visto un esempio del genere, con robot quadrupedi in grado di salire su scale verticali.
Per generare il comportamento di arrampicata autonomo del robot, i ricercatori hanno utilizzato una rete neurale che lo ha addestrato a salire sulla scala. Il comportamento è stato creato per questa specifica scala, ma i ricercatori hanno in programma di generalizzare il sistema in modo che il robot possa salire su nuove scale senza un precedente addestramento.
Sembra facile
L’arrampicata su scala verticale è piuttosto impegnativa per i quadrupedi biologici: gatti e cani possono farlo, anche se di solito li vedi salire su scale inclinate (appoggiate a qualcosa) piuttosto che verticali. Il problema è che più la pendenza di una scala aumenta in verticale, più serve sostenere una quantità crescente di peso afferrando i pioli, e animali come cani e gatti non dispongono di solidi sistemi di presa.
Per salire sulla scala, il robot quadrupede è dotato di un’unità di misurazione inerziale (IMU), una telecamera 3D, sensori tattili e pressori su ciascun artiglio.
Un computer Intel NUC funge da sistema di controllo principale. Un Arduino utilizzato come controller secondario per gestire i segnali di input-output dei sensori interni.
La maggior parte dei robot quadrupedi (diversamente dai robot bipedi come ATLAS) non ha robusti sistemi di presa, ma aggiungerli sembra un’idea promettente da esplorare.
I robot quadrupedi della Tokyo Metropolitan University hanno una sorta di pollice opponibile che trasforma le zampe in pinze. Ed è proprio con quelle pinze che sale su scale verticali in modo totalmente autonomo.
I “nuovi” robot quadrupedi vanno ovunque
La transizione dalla scala alla superficie superiore sembra piuttosto difficile da eseguire. Per questo è particolarmente intelligente il modo in cui il robot usa le zampe posteriori per afferrare il gradino superiore e usarlo per spingere se stesso sulla piattaforma.
Ancora un po’ e questi così riusciranno ad andare dappertutto. Fossi in voi comincerei a scappare.
Lo studio “Nuove capacità dei robot quadrupedi che si muovono attraverso scale verticali senza supporto” è stato presentato all’IROS 2019 di Macao.
