Tra un anno vedremo un robot umanoide correre per 100 metri Stadio Maradona. E, perché no, anche il salto in lungo, il salto in alto e le altre discipline olimpiche. Sembra fantascienza ma è ormai una realtà consolidata che, con il lancio dei robot a basso costo, diventerà sempre più diffusa. Per ora, però, si tratta di un progetto tutto napoletano. A realizzarlo è il Prisma Lab che da quasi 40 anni porta avanti progetti di robotica, meccatronica e automazione presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica dell’Università degli Studi di Napoli Federico II ed è la punta di diamante della ricerca mondiale.
Gli insegnanti sono al timone Bruno Sicilianouno dei massimi esperti mondiali di robotica ha recentemente assegnato il prestigioso Pioneer in Robotics and Automation Award 2004 alla conferenza internazionale di Yokohama, nonché Luigi Villani E Vincenzo Lippiello. Quest’ultimo sta coordinando il progetto Squadra Olimpica Robotica Unina del robot umanoide più veloce del mondo oltre i 100 metri per il futuro Olimpiadi di robotica realizzato a Napoli.
Due mesi fa le bacheche del DIETI della Federico II erano tappezzate di annunci come questo: «Il Prisma Lab cerca studenti interessati all’utilizzo di tecniche di deep learning, imitazione dell’apprendimento, controllo predittivo di modelli e controllo completo del corpo per addestrare un robot umanoide a diverse discipline olimpiche, a partire dalla disciplina regina di tutte le Olimpiadi: i 100 metri”.
Alla richiesta hanno risposto in molti ed è stato creato un gruppo di lavoro per addestrare il robot. «Il progetto è stato uno stratagemma per avvicinare gli studenti di varie discipline ingegneristiche all’Intelligenza Artificiale applicata a sistemi altamente dinamici come robot. Ha funzionato: in meno di un mese ho formato un gruppo eterogeneo di quasi quaranta studenti” spiega Lippiello che non nasconde di aver preso spunto da un altro progetto che unisce studio e gioco, ovvero Squadra Corse Unina Corse, il team automobilistico federiciano che si propone di progettare, costruire e testare una monoposto per diverse gare studentesche. «Abbiamo voluto creare una situazione simile, affinché i ragazzi potessero sviluppare nuove competenze, da trasferire poi in vari settori».
La sfida è trasferire la capacità della corsa umana alla macchina attraverso algoritmi di apprendimento AI, deep learning o imitazione di apprendimento. «La camminata robotica attuale è quasi statica, cioè i robot camminano mantenendo il baricentro del corpo che cade sempre tra i due piedi e questo significa in teoria che il robot può fermarsi in qualsiasi momento senza cadere. Anche noi camminiamo così, ma nella fase di corsa spostiamo il nostro baricentro fuori da una condizione statica, tanto che se ci fermassimo improvvisamente mentre corriamo cadremmo”.
L’input al progetto è venuto dal forte sviluppo della robotica umanoide. «Negli ultimi due anni c’è stato un boom incredibile: Elon Musk ha anticipato sui media qualcosa che era già in corso, e molti produttori hanno accelerato la produzione – prosegue il docente – Stiamo mettendo a punto la procedura di gara per l’acquisto del robot grezzo, e speriamo prima dell’estate o comunque subito dopo, di averlo fornito.
Nel frattempo ho già iniziato il progetto con i ragazzi che si stanno allenando su un server per l’addestramento di algoritmi di intelligenza artificiale basati su Nvidia, quindi molto performanti, abbiamo lanciato una piccola competizione tra loro per iniziare a sviluppare controlli base più semplici per avvicinarci pian piano al controllo dell’umanoide. Questo è un po’ il contesto, la mia ambizione sarebbe quella di poter disputare tra un anno la prima prova della classica gara di tiro allo Stadio Maradona”.
Il robot umanoide su cui Laboratorio Prisma ha messo gli occhi sull’H1 della cinese Unitree Robotics che costa di più 100mila dollari, acquistabile nell’ambito del progetto Nemesi sui fondi europei per la ricerca. «È uno dei primi robot umanoidi per la vendita commerciale con una piattaforma aperta.
In sostanza danno l’involucro esterno con routine basilari (basta camminare, ndr) che possiamo implementare con algoritmi di controllo ad ampio spettro”. In Europa sarà l’unica università che sta progettando lo sviluppo sportivo di un robot umanoide, mentre in Cina e Usa ci sono stati alcuni progetti ma realizzati solo con parti di robot.
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