Robot humanoïde G1 de Unitree Robotics en action

Grandi robot umanoidi: quali attività possono svolgere?

La robotica viene gradualmente integrata in un’ampia varietà di settori.

I robot mobili (o quadrupedi) sono quelli più utilizzati, insieme ai bracci robotici. ma la combinazione dei due è sempre più ricercata.

Ultimamente stanno arrivando sul mercato grandi robot umanoidi. Boston Dynamics, Xiaomi, Tesla, Unitree Robotics… Questi robot lasciano i laboratori di robotica per essere testati negli stabilimenti in attività pericolose, ripetitive o faticose.

Tuttavia, i robot umanoidi non sono necessariamente i più indicati per certi tipi di attività, dove si preferiscono piuttosto i bracci robotici, i cobot (robot collaborativi) o i robot mobili.

Una rapida panoramica.

Le missioni adattate ai grandi robot umanoidi

Il valore aggiunto dei grandi robot umanoidi

Un tipo di robot adatto per attività che alternano manipolazione e interazioni sociali

I grandi robot umanoidi possono alternare attività di manipolazione e di interazioni con gli esseri umani.

Ad esempio, il robot umanoide Reachy di Pollen Robotics è stato programmato per rilevare se un visitatore indossi o meno una mascherina di tipo sanitario. Se il visitatore non la indossa, il robot gliene regala una.

Questo tipo di missione illustra perfettamente il valore aggiunto che può avere un robot umanoide rispetto a un altro tipo di robot. Di sicuro, un robot quadrupede dotato di braccio potrà svolgere altrettanto bene una simile attività, ma il suo design sarà meno ben accetto dai visitatori.

Possiamo quindi immaginare l’uso di questo tipo di robot per missioni caratterizzate da interazione sociale e attività di manipolazione.

Pensiamo in particolare ai settori della sanità, della sicurezza, ecc.

Un design adattato al nostro ambiente

Il design dei grandi robot umanoidi, ispirato al corpo umano, li rende particolarmente adatti a:

  • Afferrare oggetti posti alla nostra altezza (ampia portata)
  • Utilizzare strumenti o macchinari costruiti per le mani umane
  • Muoversi in ambienti pensati per l’uomo (scale, fusoliera di aereo, ecc.)

Il vantaggio di un robot dal design antropomorfo è che non è necessario modificare l’ambiente perché possa muoversi e svolgere le sue missioni.

I produttori Airbus e BMW hanno effettuato i primi test in stabilimento (in ambiente controllato), con risultati promettenti. L’idea resta quella di formare squadre uomo-robot, in cui saranno i robot a svolgere le attività più pericolose o difficili.

Il robot umanoide G1 di Unitree Robotics mentre utilizza un saldatore

Nel settore aeronautico, ad esempio, molti dipendenti soffrono di mal di schiena cronico, a causa dalle attività di assemblaggio svolte all’interno della fusoliera degli aerei (spazi ristretti e congestionati).

  • Attività svolte presso Airbus: assemblaggio di un componente sulla fusoliera di un A350
  • Attività svolte presso BMW (robot Figure 02) : insertion précise de pièces de tôle dans des fixations spécifiques (assemblage de châssis)

Robot umanoidi Figure 02 testati nello stabilimento del gruppo BMW a Spartanburg (credito: gruppo BMW)

Grandi robot umanoidi: un’innovazione destinata (per ora) a test in ambiente reale o a progetti di ricerca

Sebbene i robot umanoidi di dimensioni umane siano di recente migliorati in potenza e prestazioni, è importante sottolineare che questi robot non hanno raggiunto lo stesso stadio di maturità di altre piattaforme robotiche come i robot mobili o i bracci robotici.

I robot umanoidi disponibili sul mercato, come il G1 o l’H1 di Unitree Robotics, sono destinati allo sviluppo di applicazioni in ambiente reale e controllato.

Capacità tecniche dei robot umanoidi di dimensioni umane

Capacità tecniche più diffuse

  • Mobilità bipede e mantenimento dell’equilibrio
  • Localizzazione e mappatura simultanea (SLAM)
  • Elusione di ostacoli
  • Presa e manipolazione fine
  • Visione artificiale
  • Integrazione con sensori e attuatori esterni
Ovviamente, è necessario possedere competenze di sviluppo informatico (Python, ROS) per poter utilizzare e testare le versioni programmabili dei robot umanoidi.

Principali limitazioni

I principali limiti dei grandi robot umanoidi sono:

  • Robot ad alto consumo energetico, che si traduce in una bassa autonomia.
  • Al momento, questi robot non sono in grado di trasportare carichi pesanti.
  • Rispetto ad alcuni robot mobili e quadrupedi, si muovono lentamente.

Capacità tecniche dei robot H1 e G1 di Unitree Robotics

Robot umanoide G1:

  • Dimensioni: 1,20 m / 35 kg
  • Ore di autonomia: 2
  • Velocità di movimento: 7 km/h
  • Carico utile: 3 kg
  • Apprendimento per imitazione e rinforzo (basato sull’Unitree’s Robot Unified Large Model - UnifoLM)
  • Manipolazione precisa grazie al controllo ibrido forza-posizione
  • Rilevamento a 360° dell’ambiente circostante (LiDAR + telecamera 3D)
Robot umanoide G1 su sfondo bianco

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Robot umanoide H1:

  • Dimensioni: 1,80 m / 47 kg
  • Velocità di movimento: 5 km/h
  • Rilevamento a 360° dell’ambiente circostante (LiDAR + telecamera 3D)
  • Personalizzazione possibile con l’aggiunta di sensori e attuatori (compatibili ROS)
  • Piattaforma di sviluppo robotico per la ricerca: da 90.000 euro IVA esclusa

I robot H1 e G1, come gli altri robot umanoidi di grandi dimensioni attuali, sono piattaforme di ricerca e prototipazione destinate allo sviluppo di applicazioni.

Sono progettati per laboratori di ricerca, dipartimenti di ricerca e sviluppo e centri di innovazione.

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Robot umanoide H1 su sfondo bianco

In sintesi...

I robot umanoidi sono ben adattati agli ambienti progettati per gli esseri umani, ma le loro limitazioni, come l’autonomia e la lentezza, riducono il loro campo di applicazione. Sono ancora in una fase sperimentale, ma rimangono promettenti.