L’Italia finalista nella competizione mondiale dei robot avatar

L’Italia è tra le finaliste dell’ANA Avatar XPRIZE con i due robot dell’Istituto Italiano di Tecnologia AlterEgo e iCub3, presentati durante le edizioni del WMF2021 e 2022. La finalissima, che decreterà il miglior avatar robotico del mondo assegnando un premio in denaro di 8 milioni di dollari, suddiviso tra i primi tre classificati, si svolgerà presso il Long Beach Convention Center di Los Angeles, in California, dal 4 al 5 novembre 2022.

La competizione è stata lanciata nel marzo 2018 e, dopo varie gare intermedie, ha individuato per la finale 17 team provenienti da 10 Paesi: sono stati selezionati cinque progetti statunitensi (AvaDynamics, Avatar-Hubo, AVATRINA, Tangible e Team Northeastern), due coreani (Team UNIST e del Team SNU), due giapponesi (Janus e Last Mile), uno da Singapore (Dragon Tree Labs), uno dal Messico (INBIODROID), e sei progetti europei di Olanda, Regno Unito, Germania, Francia, oltre ai due progetti dell’IIT iCub3 e AlterEgo. Il 4 novembre si terrà la penultima selezione e solo i primi 12 classificati accederanno alla finalissima del 5 novembre.

L’ANA Avatar XPRIZE vuole incentivare lo sviluppo di robot avatar per sfruttare la possibilità di operare da remoto in diversi ambiti. Il loro utilizzo sarà fondamentale ad esempio in campo medico, in cui potranno soccorrere chiunque, indipendentemente dal luogo e dalla distanza dai centri di cura, potranno inoltre operare in caso di catastrofi, in aree remote o circostanze pericolose che rendono ostico l’intervento umano diretto e infine saranno in grado di supportare varie tipologie di lavoro usurante, migliorando la qualità della vita dell’umanità intera.

Durante la finale I robot avatar si sfideranno portando a compimento una serie di operazioni quotidiane, semplici da svolgere per un essere umano ma estremamente complesse per una macchina. Un primo livello di difficoltà è costituito dal tempo di preparazione molto breve per affrontare la gara: i team infatti saranno informati solo qualche giorno prima riguardo le operazioni che dovranno compiere i robot. Ulteriore elemento di difficoltà sarà il controllo degli avatar, infatti questi non saranno guidati dai tecnici che li hanno progettati, ma da una persona esterna al team, che dovrà portare a termine il percorso assieme alla macchina entro un tempo limite di 25 minuti.

I progetti dell’Istituto Italiano di Tecnologia, iCub3 e AlterEgo

iCub3, uno dei due finalisti dell’IIT, è un robot umanoide con sembianze di un bambino, su cui può essere trasferito il movimento umano e da cui si possono ricevere con immediatezza gli stimoli ambientali percepiti dalla macchina. Una tecnologia del genere potrebbe abbattere il rischio biomeccanico, supportando tutta una serie di operazioni gravose per l’impianto muscolo-scheletrico umano, potrebbe preservare la vita di soccorritori e lavoratori operanti in contesti ad alto rischio e ancora, sarebbe in grado di gestire la sicurezza di ambienti abitati da persone fragili e anziane.

Il punto di partenza per questo tipo di ricerca è stato iCub, un robot umanoide nato quindici anni fa grazie ad un progetto europeo, da cui si è arrivati ad iCub3, presentato sul Mainstage del WMF2022 dal ricercatore dell’IIT e team leader del progetto Daniele Pucci, in una dimostrazione pratica del suo controllo da remoto. Difatti iCub3, che si trovava fisicamente a Rimini, si è mostrato come l’avatar robotico di un operatore dell’IIT in collegamento da Genova. Una delle applicazioni più interessanti - ha spiegato Pucci - potrà concretizzarsi nella realizzazione di un camice in grado, grazie a specifici sensori, di rilevare fatica e sovraccarico biomeccanico, così da prevenire infortuni e malattie.

AlterEgo, il secondo dei due avatar italiani, è un robot semi-antropomorfo dotato di una parte superiore del corpo umanoide e di una piattaforma inferiore mobile su due ruote. Nasce nel 2017 dagli sforzi congiunti del SoftBots Lab dell'Istituto Italiano di Tecnologia e del Centro di Ricerca "E. Piaggio" dell'Università di Pisa. L'operatore che lo controlla riesce a vedere attraverso gli occhi del robot e a utilizzarne il “corpo”. Il ricercatore dell'IIT Manuel Catalano, team leader del progetto AlterEgo, ha presentato il robot sul palco del Mainstage durante il WMF2021 assieme alla designer dell’IIT Maria Fossati che ha contribuito allo sviluppo degli arti meccanici; AlterEgo infatti, per interfacciarsi con il mondo, utilizza le mani antropomorfe SoftHand, realizzate nel laboratorio Soft Robotics for Human Cooperation and Rehabilitation dell’IIT, in grado di aprire maniglie e afferrare facilmente una grande varietà di oggetti. Per eseguire interazioni fisiche sicure uomo-macchina e per operare in diverse condizioni di lavoro, gli arti di AlterEgo sono progettati con Variable Stiffness Actuators (VSA), una tecnologia che riproduce l'elasticità e la naturale adattabilità dei nostri muscoli.

È fondamentale avere a disposizione tecnologie che permettano di operare da remoto, basti pensare alla pandemia, che ha confinato un miliardo di persone nelle proprie abitazioni, ai disastri naturali, che ogni anno uccidono circa cinquanta mila esseri umani, o ancora alla necessità di assistenza per una popolazione sempre più vecchia – nel 2050 la popolazione mondiale di over 65 sarà più che raddoppiata. La robotica su cui si concentra l’IIT potrà migliorare le condizioni di vita e di lavoro di moltissime persone: l’obiettivo principale dei prossimi anni è far sì che l’essere umano viva più a lungo e viva meglio.