Che succede se metti un robot in un marsupio da neonati e lo usi per controllare robot umanoidi? Nasce CHILD, il progetto più curioso dell’Università dell’Illinois che sta rivoluzionando la teleoperazione robotica. Invece di complicati esoscheletri o controller VR costosi, basta indossare questo robot marsupio e manipolare le sue articolazioni per controllare robot a distanza.
L’ispirazione viene dal rapporto genitore-figlio: quando porti un bambino nel marsupio, i suoi movimenti sono naturalmente contenuti nel raggio d’azione dei tuoi. Stesso principio, applicato ai robot. E funziona? Un bel po’.
Come funziona il marsupio robotico CHILD
Il sistema CHILD (Controller for Humanoid Imitation and Live Demonstration) è l’idea di Joohyung Kim, professore associato di ingegneria elettrica e informatica presso l’Università dell’Illinois Urbana-Champaign. Il concetto è disarmante nella sua semplicità, come vi scrivevo: un robot in miniatura che si indossa come un bebè nel marsupio e che funge da interfaccia di controllo per robot umanoidi di dimensioni reali.
L’operatore muove braccia, gambe e articolazioni del robot marsupio, e il robot umanoide a distanza replica esattamente gli stessi movimenti. È una forma di puppeteering robotico che elimina la necessità di complessi sistemi di motion capture o esoscheletri ingombranti. Kim spiega che durante i suoi anni alla Disney Research si era spesso chiesto come rendere più intuitiva la creazione di movimenti per robot animatronici. Il marsupio robotico aspira proprio a essere quell’interfaccia intuitiva.
Il robot CHILD può essere costruito per meno di 1000 dollari utilizzando componenti stampabili in 3D e hardware facilmente reperibile. Questo lo rende incredibilmente più accessibile rispetto agli esoscheletri tradizionali, che possono costare decine di migliaia di dollari.
Il marsupio che insegna ai robot
L’analogia con il rapporto genitore-bambino non è casuale. Come spiegano i ricercatori nel paper pubblicato, quando i genitori portano naturalmente un bambino nel marsupio, il raggio di movimento del piccolo è completamente contenuto in quello dell’adulto. Questo rende intuitivo scalare i movimenti in modalità puppeteering.
Noboru Myers, primo autore dello studio insieme a Obin Kwon, Sankalp Yamsani e Joohyung Kim, ha dimostrato che il sistema permette un controllo a livello articolare completo dei robot umanoidi. Il CHILD supporta sia il controllo diretto delle articolazioni per movimenti full-body che la loco-manipolazione, cioè la capacità di coordinare spostamenti e manipolazione di oggetti.
La teleoperazione è diventata un approccio popolare per raccogliere dati e risolvere compiti robotici nel contesto dell’AI Fisica ed Embodied. CHILD è una delle soluzioni che proponiamo per consentire agli utenti di fornire comandi diretti tramite teleoperazione per compiti target specifici.
Le applicazioni pratiche
Il sistema CHILD si integra con PAPRLE (Plug-And-Play Robotic Limb Environment), una pipeline di teleoperazione robotica per collegare vari dispositivi di input come burattini, controller di gioco e interfacce basate su VR. Questa integrazione permette un controllo portatile e wireless di robot target, supportando forme umanoidi e configurazioni a doppio braccio.
I test sono stati condotti utilizzando robot come Unitree G1, che costa più di 16.000 dollari, dimostrando che un controller da 1000 dollari può gestire efficacemente robot di fascia professionale. Il feedback adattivo della forza è incorporato per migliorare l’esperienza dell’operatore e prevenire movimenti articolari non sicuri.
Il design del CHILD è completamente open-source, con specifiche hardware e codice sorgente disponibili su GitHub. Questo approcci promuove accessibilità e riproducibilità nella ricerca robotica, permettendo ad altri laboratori di costruire e migliorare il sistema.
Il futuro della teleoperazione con marsupio
Kim sostiene che, a lungo termine, i robot umanoidi diventeranno più comuni di quelli con ruote. Attualmente i robot con ruote o a base veicolare dominano il settore e continueranno a svolgere un ruolo essenziale in varie industrie, ma se l’obiettivo è dispiegare più robot in ambienti umani intimi come le nostre case, la forma umanoide sarà probabilmente l’unica soluzione praticabile.
Il sistema CHILD è un approccio democratico alla robotica avanzata. Come sottolineavo in questo articolo sui robot assistenti, la vera sfida non è più tecnologica ma sociale: convincere le persone ad accettare i robot nella vita quotidiana. Un controller intuitivo come il marsupio robotico potrebbe essere proprio il ponte necessario tra la complessità tecnologica e l’usabilità umana.
La presentazione del paper è programmata per la IEEE RAS HUMANOIDS Conference 2025 a Seoul, dove sarà interessante vedere la reazione della comunità robotica internazionale. Nel frattempo, chiunque può scaricare i progetti e costruire il proprio robot marsupio. Basterà solo decidere quale robot umanoide fargli controllare.
