Una nuova pelle artificiale sensorizzata per l’interazione sicura tra robot, ambiente e persone

pelle artificiale robot
Pubblicato il: 31 Maggio 2022|

Nasce una nuova pelle artificiale sensorizzata destinata a cambiare l’interazione dei robot con le persone e l’ambiente circostante. La presenta uno studio pubblicato su Nature Machine Intelligence e coordinato dall’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna, che ha mostrato il funzionamento di una innovativa pelle artificiale che emula una famiglia di corpuscoli della pelle umana, i recettori chiamati corpuscoli di Ruffini. La ricerca apre nuovi scenari applicativi: dalla robotica medica all’industria 4.0, consentendo ai robot di assistere le persone nel modo più sicuro in ambito lavorativo e nelle azioni quotidiane.

La robotica collaborativa

La tecnologia si inserisce nel quadro della cosiddetta robotica collaborativa, con scenari diversi come la robotica medica, la robotica chirurgica, la robotica per l’assistenza personale, e permetterà ai robot di interagire con le persone e ad assisterle nel modo più sicuro nei compiti quotidiani. Un altro scenario è quello dell’industria 4.0: il robot potrà diventare un compagno del lavoratore e della lavoratrice permettendo di alleviare i compiti e la fatica fisica e riducendo l’incidenza degli infortuni sul lavoro. “Migliorare la sicurezza sul lavoro, i risultati di una procedura chirurgica, la qualità di vita di persone che hanno l’esigenza di assistenza sono tra le nostre principali ambizioni” ha affermato Emiliano Schena, professore presso l’Università Campus Bio-Medico di Roma. 

 La ricerca

“Con questa tecnologia innovativa di tatto artificiale abbiamo mostrato la capacità di codificare, su un’area larga e con geometria complessa, due proprietà fondamentali e caratteristiche della percezione tattile umana: la localizzazione del punto di contatto e l’intensità della forza con cui il robot interagisce con l’ambiente” commenta Calogero Oddo, professore dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna e coordinatore scientifico dello studio. Aggiunge Mariangela Filosa, dottoranda dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna e co-autrice dello studio: “La pelle biomimetica che abbiamo realizzato è costituita da una matrice polimerica soffice che integra sensori fotonici a reticolo di Bragg”.

Integrazione di intelligenza fisica e artificiale

Il posizionamento dei sensori all’interno della pelle artificiale si basa sull’intelligenza fisica: affinché “si parlino tra loro” tramite la pelle stessa, i sensori devono essere posizionati a una certa distanza e profondità, mentre l’interpretazione del segnale prodotto dai sensori impiega l’intelligenza artificiale. Per questo come spiega Edoardo Sinibaldi, ricercatore dell’Istituto Italiano di Tecnologia, che lo ha co-supervisionato dal punto di vista scientifico, nello studio sono state integrate intelligenza fisica e artificiale.

“L’interazione tra intelligenza fisica e artificiale riduce la necessità di barriere abilitando la cooperazione dei robot, un principio fondamentale per industria 4.0 e non solo” dichiara Eduardo Palermo, ricercatore presso l’Università Sapienza di Roma. “L’estensione della sensazione tattile su tutta la struttura dei robot permette di percepire l’interazione con le persone con una modalità nuova e potenziata, rendendo la macchina capace di adattare il suo comportamento all’ambiente circostante”.

Applicazioni industriali e sociali

In futuro, grazie alla collaborazione con il Centro di Competenza ARTES 4.0 selezionato dal Ministero dello Sviluppo Economico nell’ambito del programma Impresa 4.0 e le imprese ad esso associate, leader in settori chiave quali la robotica e la microelettronica, sarà possibile trasferire queste tecnologie di frontiera verso applicazioni industriali innovative di interazione persona-macchina-ambiente. Le quali genereranno casi d’uso per la trasformazione digitale, migliorando la sicurezza sul lavoro e consentendo di programmare i robot con un semplice gesto interattivo o mediante l’esempio. “La collaborazione consentirà di trasferire le nuove tecnologie abilitanti dal laboratorio di ricerca fino all’applicazione e all’impatto sociale” commenta Paolo Dario, direttore scientifico di ARTES 4.0 e professore emerito della Scuola Superiore Sant’Anna.

Il lavoro è frutta della collaborazione tra l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna e l’Istituto Italiano di Tecnologia, le Università Sapienza di Roma e Campus Bio-Medico di Roma e Ca’ Foscari Venezia, e con il centro di competenza ARTES 4.0.

Tag: intelligenza artificiale / robot / robotica /

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