Funzionamento, storia e campi di applicazione dei Robot e della robotica collaborativa
Robot: dispositivo programmabile in grado di eseguire compiti o attività in modo autonomo o semi-autonomo. Il termine “robot” deriva dal ceco “robota”, che significa “lavoro faticoso” o “servitù”, reso celebre dal dramma fantascientifico R.U.R. di K. Čapek.
Il funzionamento, la storia e campi di applicazione dei Robot derivano dall’uso di programmi preimpostati o sull’Intelligenza Artificiale (IA), che permette loro di apprendere e adattarsi in tempo reale.
FUNZIONAMENTO
L’architettura funzionale dei robot si articola principalmente in due macro-tipologie: robot non autonomi e robot autonomi.
I robot non autonomi sono macchine governate da un software che ne istruisce ogni aspetto operativo, e possono essere gestite direttamente dall’uomo tramite sistemi di controllo remoto. Tra questi, vi sono i robot industriali, operativi sulle linee di montaggio, i droni controllabili a distanza e i robot artificieri impiegati per ispezionare aree a rischio e disinnescare dispositivi esplosivi.
I robot autonomi sono macchine capaci di percepire l’ambiente circostante tramite sensori e di prendere decisioni funzionali alla situazione, basandosi sulle informazioni acquisite. Questa autonomia è resa possibile da avanzati sistemi di apprendimento, tra cui il machine learning e le tecniche di Intelligenza Artificiale. Il software di un robot autonomo non agisce in maniera deterministica, ma consente alla macchina di autoapprendere dai dati ambientali rilevati, perfezionando costantemente il proprio comportamento.
STORIA
Per conoscere la storia e campi di applicazione dei Robot è necessario partire dalla fine del XV secolo, con Leonardo Da Vinci. Basandosi sulle sue ricerche anatomiche per l’Uomo Vitruviano, progettò l’Automa Cavaliere, un robot umanoide capace di alzarsi, muovere testa, mascella e braccia.
L’inizio della robotica moderna è cominciato nel XX secolo, con i robot per l’automazione industriale di autori come Philip K. Dick o Isaac Asimov. Figlio di queste creazioni vi è l’Unimate, un braccio robotico programmabile che debuttò nel 1961 all’interno delle fabbriche automobilistiche della General Motors, negli Stati Uniti, segnando l’inizio della diffusione dei robot in settori lavorativi differenti.
Il 1970, nel pieno della “corsa allo spazio”, la missione Luna 17 vide il lancio di Lunokhod-1, il primo rover lunare robotico. Controllato a distanza, questo rover percorse chilometri sulla superficie lunare, raccogliendo dati scientifici e inviando immagini dettagliate.
Dal XXI secolo in avanti cominciò uno sviluppo continuo nell’ambito della robotica.
Nel 2000, Honda presentò ASIMO, un affascinante robot androide che stupì il mondo per le sue capacità di camminare, correre e interagire. Pochi anni dopo, nel settembre 2002, iRobot lanciò Roomba, il celebre robot aspirapolvere, dando il via all’utilizzo dei robot come aiuto domestico.
Invece, i veicoli autonomi rappresentano una delle più recenti evoluzioni, con Tesla e Uber che dal 2015 hanno investito nello sviluppo di auto senza conducente, guidate da sensori, IA e algoritmi avanzati.
Mentre i robot domestici, industriali e militari continuano a evolversi, ad oggi la ricerca sta esplorando anche gli aspetti etici e filosofici della robotica. Un esempio recente è Pepper, presentato nel maggio 2023, il primo robot empatico della storia.
Guardando al futuro, la robotica continuerà a rivoluzionare il modo in cui viviamo e lavoriamo, espandendosi in settori sempre più ampi e influenzando la vita quotidiana in modi sorprendenti, aprendo nuove opportunità e sfide in svariati campi.
ROBOTICA
La robotica è la scienza e la tecnologia dietro i robot, che ne studia la progettazione, costruzione e operatività. È un settore interdisciplinare che combina meccanica, informatica ed elettronica per sviluppare macchine capaci di agire autonomamente, spesso affiancando o sostituendo l’uomo. Le sue applicazioni sono estremamente ampie e in costante evoluzione, con un impatto profondo su settori strategici e attività quotidiane.
Oggi, nel paradigma di Industria 4.0, la robotica rappresenta una tecnologia fondamentale per la fabbrica intelligente, capace di prendere decisioni autonome per ottimizzare l’intera filiera produttiva in termini di sicurezza e sostenibilità.
Sebbene la definizione classica del RIA descriva robot ri-programmabili per lo spostamento di materiali, l’integrazione con l’IA nell’Industria 4.0 sta accelerando la diffusione anche dei sistemi di robotica autonoma, superando il modello non autonomo ancora predominante.
ROBOTICA COLLABORATIVA
Nel contesto dell’evoluzione verso l’Industria 5.0, la robotica collaborativa e i Cobot (robot collaborativi) sono tecnologie fondamentali. Questi robot sono progettati per lavorare a stretto contatto con gli esseri umani, ridefinendo il rapporto tradizionale tra uomo e macchina.
A differenza dei robot industriali classici, usati per compiti usuranti o in ambienti pericolosi come saldatura, verniciatura o movimentazione di carichi pesanti, i cobot permettono una collaborazione diretta, contribuendo a un’industria incentrata sull’interazione umana.
CAMPI DI APPLICAZIONE
Tra gli ambiti della robotica in maggiore sviluppo vi è quello sanitario, dove la robotica medica sta emergendo come disciplina a sé stante.
Le sue applicazioni spaziano dalla chirurgia di precisione, che assiste i medici in procedure ad altissima accuratezza, alla robotica di servizio, impiegata per igienizzare ambienti e apparecchiature in situazioni rischiose per l’operatore umano. I principali vantaggi includono la possibilità di eseguire interventi chirurgici più precisi e meno invasivi, di garantire ambienti di lavoro più sicuri e di incrementare l’efficienza generale.
Infine, tra i robot che sono maggiormente integrati nella nostra quotidianità, vi sono quelli domestici. Grazie alla crescente diffusione della domotica, questi dispositivi possono operare in sinergia, gestendo autonomamente o semi-autonomamente sistemi di illuminazione, riscaldamento e antifurto.
Oltre ai collaboratori più pratici, come i robot di sorveglianza, il panorama domestico include i social robot o robot di compagnia. Tra questi, vi è il celebre cane robot AIBO di Sony, capace di autoapprendere e replicare comportamenti realistici di animali da compagnia.
L’evoluzione delle innovazioni nel campo della robotica sono in continua crescita, promettendo un futuro in cui i robot si integreranno sempre più nelle nostre case come assistenti intelligenti e compagni di vita.
