R1, il primo robot per le famiglie

fonte: questo articolo de La Repubblica

R1“Sarà un robot rassicurante e piacevole”. Con queste parole, un anno e mezzo fa, Giorgio Metta annunciava a Repubblica l’inizio di un grande progetto: portare i robot umanoidi nelle case degli italiani. Oggi, sotto il suo coordinamento, quel sogno ha un nome: R1 – your personal humanoid è il primo robot sviluppato a basso costo, concepito per raggiungere il mercato di massa. Un team di 32 ricercatori e designer dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), polo d’eccellenza in Italia e nel mondo, sono riusciti nell’intento di creare un umanoide al costo di una tv di ultima generazione. E per completare l’obiettivo manca solo un passaggio: la produzione in serie. Ma non ci vorrà molto, al massimo 18 mesi e lo vedremo scorrazzare in giro per il mondo.

Un tuttofare con rotelle. R1 sarà un amico fidato che ci aiuterà nelle faccende domestiche o nel lavoro da ufficio. Lo vedremo in hotel dietro il banco della reception o in ospedale in aiuto di infermiere e caposala nella gestione di cartelle e dati. All’inizio gli dovremo insegnare tutto: dalla planimetria dell’ambiente alla collocazione degli oggetti. Ma in poco tempo sarà in grado di muoversi in autonomia, riconoscendo ambienti, volti e voci e compiendo azioni al posto nostro. Come fare un caffè o prendere il telecomando al posto nostro, senza farci alzare dal divano.
R1 body“Noi ci siamo spremuti le meningi per abbattere i costi mantenendo alta la qualità. – spiega Metta – Abbiamo cercato di rendere il tutto meno dispendioso utilizzando materiali economici, come polimeri e plastiche, che richiedono processi produttivi meno costosi rispetto a quelli tradizionali”. Il prezzo finale dipenderà da quanti robot verranno costruiti. “Per i primi 100 prototipi abbiamo individuato un target di prezzo che si aggira sui 25mila euro. Superata questa soglia, il prezzo inizierà a scendere e continuerà a calare man mano che diventerà un prodotto di consumo. La fascia, più o meno finale, di prezzo sarà di 3mila euro, quanto il costo di un moderno televisore al plasma”.

I precedenti. R1 è il risultato di un lungo percorso di sperimentazione e ricerca che raccoglie la conoscenza acquisita dai ricercatori con la creazione di altri robot, in particolare di iCub: l’umanoide costruito per gli studi sull’intelligenza artificiale, oggi presente in tutto il mondo con 30 prototipi. Rispetto a lui e agli altri umanoidi in circolazione, però, le differenze sono tante: “iCub è un prodotto di ricerca in cui il prezzo non era importante. R1 invece è un tentativo di approcciare il mercato di massa in cui il prezzo diventa questione fondamentale”, spiega Giorgio Metta.

R1 armE anche con il famoso robot umanoide Pepper, che da poco è stato adottato sulle navi da crociera, il confronto non regge perché R1 ha il dono della presa. In Pepper le mani servono solo per indicare o fare dei gesti ma non per compiere azioni. Per realizzare R1, invece, i ricercatori si sono concentrati proprio sulla possibilità di farlo interagire con l’esterno attraverso l’uso degli arti superiori, donandogli la capacità di afferrare oggetti, aprire cassetti o porte. Un valore aggiuntivo rispetto alle alternative già esistenti sul mercato, che gli assicurano un posto d’onore tra i tuttofare di casa. Le mani e gli avambracci di R1 sono rivestiti di una pelle artificiale, con sensori che conferiscono al robot il senso del tatto, permettendogli di ‘sentire’ l’interazione con gli oggetti che manipola. Il disegno delle mani è stato semplificato rispetto a quello di iCub per garantire robustezza e costi contenuti, pur consentendo l’esecuzione di semplici operazioni domestiche. Hanno la forma di due guanti a manopola e il polso è sferico, aspetti che gli permettono di sollevare pesi fino a 1,5 kg e chiudere completamente la presa attorno a ciò che afferra, specialmente oggetti cilindrici come bicchieri e bottiglie. Ma non è tutto.

R1 faceAnatomia di un robot. Dalla testa alle rotelle, R1 è un concentrato di tecnologia avanzata. Il volto è uno schermo LED a colori su cui compaiono delle espressioni stilizzate: pochi, semplici tratti per un modo semplice e veloce di comunicare con l’uomo. All’interno, invece, lo schermo ospita i sensori per la visione, due telecamere e uno scanner 3D, quelli per l’equilibrio e per la generazione e percezione del suono. Il corpo è allungabile e ‘snodabile’, con il busto che si estende fino a 140 centimetri e il torso che si torce anche lateralmente. Stesso discorso per gli arti meccanici, che possono guadagnare fino a 13 cm. Nella ‘pancia’, invece, trovano posto tre computer che governano le capacità del robot, dal calcolo al movimento della testa, sino al controllo di tutti i sensori. Una scheda wireless permette al robot di collegarsi alla rete internet, ricavando informazioni utili all’interazione con l’uomo e gli aggiornamenti del software.

La memoria di una vita.
L’idea è che queste macchine diventino il centro di tutta la nostra comunicazione digitale: mantengano l’agenda, ci aiutino a ottimizzare la pianificazione, diventino la nostra interfaccia con altri strumenti di uso quotidiano. “Man mano che il robot starà con noi, inizierà ad avere memoria di tutto ciò che facciamo e che abbiamo fatto insieme. Magari, un giorno, avrà memoria di tutta la nostra vita e gli potrò chiedere di accedere a ricordi, tra foto e video”, conclude Metta. E a questo punto è il caso di dirlo, la rivoluzione sarà entrata in casa.

iCub: il primo robot umanoide cognitivo al mondo

fonte: CorriereTV

Nella sezione Advanced Robotics dell’IIT di Genova si progettano robot in grado di interagire con gli esseri umani: robot di forma umanoide, con mani in grado di prendere e usare gli oggetti. Grazie a un progetto fin dall’inizio open source, l’iCub italiano è il robot più diffuso al mondo.

(click qui per altri video di CorriereTV)

iCub balancing on one foot while interacting with humans

source: this youtube video

The following video shows the latest results achieved in the whole-body control of the iCub, the humanoid robot developed by the Italian Institute of Technology. In particular, it shows the performances of the balancing controller when the robot stands on one foot. The knowledge of the robot dynamics and the measurement of the external perturbations allow for safely interacting with humans as well as controlling highly dynamic motions.

The control of the robot is achieved by regulating the interaction forces between the robot and its surrounding environment. In particular, the force and torque exchanged between the robot’s foot and the floor is regulated so that the robot keeps its balance even when strongly perturbed. These new capacities will be pivotal when iCub will cohabitate with human beings in domestic environments. The results have been achieved by the researches working at the Italian Institute of Technology and, in particular, by those funded by the European Projects CoDyCo and Koroibot with Dr. Francesco Nori as principal investigator.

Related scientific publications: Online and PDF

Related projects: CoDyCo, Koroibot, iCub robot

Hubo II, a new humanoid robot !

Hubo II has been developed by Professor Jun Ho Oh and his colleagues at the Korea Advanced Institute of Science and Technology’s Humanoid Robot Research Center, aka Hubo Lab. The original Hubo , built in 2004, was one of the first advanced full-body humanoid robots developed outside Japan. Hubo II is lighter and faster than its older brother, weighing 45 kilograms, or a third less, and capable of walking two times faster.

A major improvement over early humanoid designs is Hubo II’s gait. Most humanoid robots walk with their knees bent, which is dynamically more stable but not natural compared to human walking. Hubo II performs straight leg walking. It consumes less energy and allows for faster walking. The robot has more than 40 motors and dozens of sensors, cameras, and controllers. It carries a lithium polymer battery with a 480 watt-hour capacity, which keeps the robot running up 2 hours with movement and up to 7 hours without movement.

Another improvement is the hand design. It weighs only 380 grams and has five motors and a torque sensor. It can handle any object that fits on its palm, and its wrist can rotate in a humanlike way. In humanoid robot projects, the main challenge is not just cramming all the hardware into a tight space, but also making sure everything works together. Cables can unexpectedly restrict joint movements; power and control boards interfere with each other; modules end up too heavy and create instability. Professor Oh wants to make a robust design to avoid such catastrophic failures. He believes Hubo II is a big step in that direction.

source: this website