Il braccio bionico sviluppato dal LASA riesce ad afferrare oggetti calcolando le loro traiettorie nel giro di pochi centesimi di secondo.
Crediti immagine: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne.

Un nuovo braccio robotico è stato sviluppato dal Learning Algorithms and Systems Laboratory (LASA). Il braccio misura in estensione circa un metro e mezzo e la sua particolarità principale è quella di saper catturare oggetti al volo calcolando le loro traiettorie in uno spazio di tempo brevissimo, imitando la stessa natura umana.

Il dispositivo vanta tre articolazioni principali che una mano con quattro dita che riescono ad afferrare qualsiasi oggetto si avvicini anche a grande velocità e riesce a farlo in meno di cinque centesimi di secondo. Gli oggetti che il braccio bionico riesce a catturare possono avere anche varie forme irregolari, con spigoli o senza spigoli e con forme arrotondate, cilindriche o quadrate.
La descrizione del nuovo dispositivo è stata pubblicata su IEEE transactions on robotics.

Prospettive di utilizzo

Secondo Aude Billard, progettista a capo del LASA, la ricerca risulterebbe fondamentale perché un giorno i robot, di quelli utilizzati nel corso della nostra vita quotidiana, dovranno essere capaci di varie attività e tra queste vi è di sicuro la capacità di catturare o schivare oggetti lanciati nella loro direzione anche a grande velocità. Ci sarà, quindi, bisogno di macchinari capaci di studiare e prevedere dinamiche del movimento degli oggetti rispondendo con adeguate soluzioni in un tempo brevissimo.

La ricerca potrebbe inoltre risultare utile per lo sviluppo di macchinari utilizzati per il recupero e lo smaltimento dei detriti spaziali in orbita intorno al nostro pianeta. Un eventuale utilizzo del braccio bionico del LASA è stato infatti considerato dallo Swiss Space Center nel contesto del progetto Clean-mE, interessato nello studio di nuove tecnologie da applicare a nanosatelliti impegnati a smistare i detriti in orbita intorno alla Terra.

Il funzionamento

La capacità principale del braccio bionico del LASA consiste nel fatto che non ha bisogno di una grossa quantità di parametri pre-programmati in quanto riesce a calcolare le traiettorie degli oggetti a grande velocità. Il progetto si sarebbe infatti ispirato al modo in cui gli esseri umani fanno esperienza, ossia per imitazione e per il passaggio attraverso errori e vari tentativi. Tramite questa tecnica, il prodotto non viene istruito con indicazioni specifiche ma gli si fa ripetere l’esercizio più volte fino a quando non accumula abbastanza esperienza.
I test sono stati effettuati con oggetti di varie dimensioni forme tra cui palle, bottiglie vuote, martelli e racchette da tennis. In particolare questi ultimi oggetti sarebbero stati scelti in quanto non offrirebbero un centro di gravità predefinito. Inoltre alcuni di essi si spostano durante il volo innescando complessi movimenti che coinvolgono diversi assi.
Attraverso una serie di microtelecamere, il robot riesce a microtelecamere velocemente le direzioni e crea un modello in base alle loro traiettorie. Il modello prevede calcoli relativi alla velocità, alla traiettoria e al movimento di rotazione dell’oggetto. Tramite l’analisi del modello, il braccio riesce a posizionarsi e ad aprire le dita in maniera quasi sempre efficiente.

Il video

Il video esemplificativo che vi proponiamo qui sotto risulta essere impressionante se si pensa che il robot non è guidato da remoto e che i calcoli avvengono automaticamente nel giro di pochi decimi di secondo.

Approfondimenti