Bracci meccanici avveniristici, capaci di coesistere con l'uomo negli ambienti di lavoro (ma presto anche nelle case) e di evitare situazioni pericolose

Fonte: Il Sole 24 Ore
di Ilaria Verunelli

Robot che vanno su Marte o si inabissano negli oceani. Robot che "lavorano" nelle fabbriche e negli ospedali. Robot che sempre più spesso co-abitano con gli esseri umani. Ora, grazie ad un progetto coordinato dal centro "E. Piaggio" dell'Università di Pisa, "prendono vita" anche i robot amici della sicurezza sul lavoro. Sono bracci meccanici avveniristici, capaci di coesistere con l'uomo negli ambienti di lavoro (ma presto anche nelle case) e di evitare situazioni pericolose.

Il progetto si chiama Phriends (acronimo di Physical Human-Robot Interaction: Dependability and Safety) e coinvolge, oltre all'Università di Pisa, anche altri atenei italiani: La Sapienza, con il suo Dipartimento di Informatica e Sistemistica, e il Prisma Lab dell'Università Federico II di Napoli. Nato nell'ottobre del 2006, Phriends, al quale hanno lavorato anche ricercatori francesi e tedeschi, si concluderà il 30 settembre. Il progetto, che ha ricevuto un finanziamento di 2.158.000 euro, è nato con l'obiettivo di costruire una nuova generazione di robot capaci di condividere con l'uomo l'ambiente di lavoro senza rischi: automi "intelligenti" che, grazie a sofisticati sistemi hardware e software, hanno la capacità di "capire" la propria posizione rispetto all'ambiente circostante e, quindi, di evitare situazioni pericolose. «Abbiamo condotto esperimenti con metodologie usate per gli incidenti automobilistici, con rischi e problematiche che, però, sono in questo caso diversi», spiega Antonio Bicchi, ordinario presso il Dipartimento di Sistemi Elettrici e Automazione dell'Università di Pisa, nonché ideatore e coordinatore del progetto.

«La caratteristica principale di questa nuova generazione di bracci è una certa cedevolezza, che interviene solo quando è necessario. Non sono quindi macchine rigide», spiega Bicchi. Un primo prototipo del braccio intelligente è stato sviluppato da "Kuka Roboter", uno dei partner del progetto Phriends, ed è già in produzione. «L'aggravio dei costi per aumentare la sicurezza di una macchina dipende dal tipo di intervento - spiega Bicchi - Se si interviene solo sulla parte software l'aggravio non è poi molto. Per i robot che hanno una struttura meccanica a cedevolezza variabile il costo economico può essere invece non trascurabile». Il progetto ha portato anche alla brevettazione di alcuni materiali che, in un certo senso, replicano le caratteristiche dei tessuti umani: una sorta di muscoli artificiali capaci di adattarsi alle circostanze e di evitare rischi in caso di urti.

I danni provocati da una "cattiva" interazione uomo-macchina non sono infatti trascurbali. Secondo uno studio condotto qualche anno fa dal NIOSH-FACE (National Institute for Occupational Safety and Health - Fatality Assessment and Control Evaluation) emerge che, nelle industrie manifatturiere statunitensi, il 43% dei lavoratori ha subito infortuni e malattie provocati dallo sforzo fisico e che il 62% di questi casi era causato da traumi ripetuti. Il danno non è solo fisico ma anche economico: negli Usa il costo totale di questi problemi e analoghi oscilla tra i 13 e i 20 miliardi di dollari ogni anno.

Nel nostro paese, spiega Bicchi, fino ad oggi le uniche applicazioni di rilevo quantitativo della robotica sono in ambito industriale, un campo dove esiste una forte politica di sicurezza, basata su una completa separazione del robot dall'uomo, grazie a barriere fisiche e gabbie di protezione. Questa separazione, però, ha anche degli svantaggi, sia in termini di limitazione della produttività, sia perché rende impossibili alcune applicazioni robotiche di interazione fisica con l'uomo, come nel caso di robot cooperanti. «Le applicazioni dei nuovi robot - aggiunge Bicchi - non saranno infatti solo industriali, ma potranno riguardare anche altri ambiti come quello medico, per esempio con robot pensati per assistere i disabili e gli anziani o usati per la riabilitazione».

Da Phriends è poi nato un ulteriore progetto, Viactors (Variable Impendance Actuation systems embodying advanced interaction behaviors) che ha l'obiettivo di realizzare robot più leggeri e con una struttura simile a quella dei muscoli umani.