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1 . Perché
creare un robot umanoide ?
2 . Ultime notizie
1 . ASIMO : – Perché creare
un robot umanoide ?
La realizzazione di un robot in grado di muoversi, interagire con gli esseri
umani e prestar loro assistenza è senza alcun dubbio una delle più
straordinarie sfide tecnologiche del XXI secolo.
L’impegno a lungo termine di Honda nel campo dello sviluppo dei robot
umanoidi risale a una ventina di anni fa ed è stato determinato dal desiderio
dei tecnici di raccogliere una sfida tecnica e meccanica eccezionale nel settore
della mobilità. Honda ha ideato il suo primo robot deambulante nel 1986.
L’ambizioso programma successivo rientra perfettamente nella filosofia Honda:
cercare di sfruttare al massimo il potenziale della tecnologia più all’avanguardia
al fine di migliorare la vita quotidiana dell’uomo.
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Honda mira a creare un robot umanoide in grado di interagire con l’uomo
e assisterlo rendendogli la vita più facile e piacevole. Nonostante si
sia ancora ben lungi dal poter attribuire dei ruoli specifici agli androidi, questi
potrebbero essere utilizzati per prestare assistenza ai disabili e agli anziani
e garantir loro una maggiore autonomia. Ci vorranno ovviamente ancora molti anni
prima di raggiungere questo obiettivo, ma alcune società giapponesi affittano
già i servizi di ASIMO per scopi promozionali come ad esempio l’accoglienza
dei visitatori.
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Il programma di ricerca e sviluppo che Honda ha dedicato a ASIMO è
a livello permanente. La società continuerà quindi a migliorare
le funzionalità e l’intelligenza del suo robot e collaborerà
con altre aziende che operano in questo settore per rendere maggiormente visibili
i vantaggi che un robot umanoide può offrire al genere umano.
Uno dei robot bipedi più evoluti al mondo
ASIMO (acronimo di Advanced Step in Innovative
MObility) è considerato uno dei robot bipedi più
evoluti al mondo.
Per mettere a punto i movimenti di ASIMO, Honda ha studiato e preso a modello
i movimenti coordinati e complessi del corpo umano. Le proporzioni e la posizione
delle articolazioni di ASIMO sono simili a quelle di un essere umano e, per certi
versi, il robot è capace di compiere una serie di movimenti paragonabili
ai nostri.
Grazie ad un sistema di mobilità innovativo ideato da Honda, ASIMO
è in grado non solo di avanzare e indietreggiare ma anche di spostarsi
lateralmente, salire o scendere le scale e svoltare continuando a camminare. Sotto
questo aspetto, ASIMO è il robot che meglio imita i movimenti naturali
degli esseri umani.
Al centro di questo sistema troviamo la ”camminata intelligente”,
un’applicazione Honda che consente ad ASIMO di camminare in tempo reale
con grande scioltezza. Questo è reso possibile da una funzione che consente
al robot di prevedere la sua posizione successiva e di adattare di conseguenza
i suoi movimenti. Così, analogamente ad un essere umano che, quando svolta,
si piega per spostare il proprio baricentro verso l’interno, ASIMO prevede
i passi che dovrà fare e adatta conseguentemente il proprio centro di gravità.
La capacità di prevedere i movimenti successivi in tempo reale permette
inoltre ad ASIMO di camminare in modo continuo. Per curvare, non ha bisogno di
fermarsi, ruotare e quindi riprendere il cammino, ma può affrontare la
svolta con un unico movimento fluido ed ininterrotto.
ASIMO – verso un robot intelligente
Il programma di ricerca di Honda non si limita agli importanti
progressi conseguiti nel campo della mobilità, ma rivolge la sua attenzione
anche allo sviluppo iniziale di un comportamento intelligente di ASIMO.
Honda definisce l’intelligenza come la « capacità di
elaborare strategie di risoluzione dei problemi al fine di raggiungere uno specifico
obiettivo grazie al riconoscimento, all'analisi, all’associazione e combinazione
dei dati, alla pianificazione e alla presa di decisioni ». Honda è
la prima a riconoscere che ASIMO è ancora ben lontano dal possedere tutte
queste capacità, ma ritiene tuttavia che siano stati compiuti dei progressi
notevoli.
Oltre alle capacità cognitive associate al sistema di « camminata
intelligente », le versioni di ASIMO attualmente in via di sviluppo
in Giappone, sono dotate di alcune funzioni intelligenti e in particolare la capacità
di riconoscere persone, oggetti e gesti, di calcolare distanza e direzione di
spostamento di diversi oggetti. Queste informazioni visive vengono registrate,
interpretate e tradotte in azioni. Grazie a queste funzioni, ASIMO è in
grado di evitare gli ostacoli che si trovano sul suo percorso, di sapere che qualcuno
desidera stringergli la mano e reagire di conseguenza tendendogli la propria.
In certa misura, ASIMO può anche sentire e parlare. Può riconoscere
voci, discernere suoni e parole, rispondere a determinate istruzioni e scambiare
semplici frasi e saluti con il suo interlocutore. Attualmente ASIMO è in
grado di capire 50 diversi richiami e saluti e 30 istruzioni e reagire di conseguenza.
2 . ASIMO : Ultime notizie
Honda presenta le tecnologie alla base della
prossima generazione di ASIMO |
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Tokyo, 15 dicembre, 2004 --- Honda Motor Co., Ltd. ha annunciato oggi lo sviluppo
di nuove tecnologie per la prossima generazione di robot umanoidi ASIMO, che hanno
lo scopo di conferirgli un nuovo livello di mobilità che consentirà
ad ASIMO di operare e interagire meglio con gli esseri umani grazie ad una veloce
elaborazione delle informazioni e ad una risposta più pronta agli scenari
del mondo reale.
Le tecnologie chiave comprendono:
1) la tecnologia del “Controllo della postura” che gli consente
di correre in un modo naturale, simile a quello degli esseri umani
Coniugando un hardware a risposta elevata di recente sviluppo con la nuova tecnologia
per il Controllo della Postura, ASIMO potrà chinare o girare proattivamente
il busto per mantenere l’equilibrio ed evitare i problemi legati allo scivolamento
del piede e alla rotazione in aria che accompagnano il movimento a velocità
elevata. ASIMO è ora in grado di correre ad una velocità di 3km
all’ora. Inoltre, la velocità di deambulazione è stata elevata
dai precedenti 1,6 km all’ora a 2,5 km all’ora.
2) la tecnologia del “Movimento autonomo continuo” che consente
un percorso flessibile verso il punto di destinazione
L’ ASIMO di prossima generazione è in grado di muoversi verso la
sua destinazione senza fermarsi, confrontando le differenze tra le informazioni
immesse e i dati sull’area circostante rilevati dai suoi sensori di contatto.
Inoltre, ASIMO può ora cambiare autonomamente il proprio percorso se i
sensori di contatto e quelli visivi posti nella testa rilevano ostacoli.
3) Tecnologie perfezionate dei sensori visivi e di forza che consentono
un’interazione più fluida con gli esseri umani
Grazie al rilevamento dei movimenti delle persone tramite i sensori
visivi situati nella testa e i sensori di forza (cinestetici) recentemente aggiunti
ai polsi, ASIMO è ora in grado di muoversi in sincronia con le persone,
il che gli consente di porgere o ricevere oggetti, dare la mano di concerto con
il movimento dell’interlocutore e avanzare o retrocedere in risposta alla
direzione in cui la sua mano viene tirata o spinta.
Proseguendo nel perfezionamento di queste nuove tecnologie, Honda potrà
sviluppare un ASIMO realmente utile alla gente.
Specifiche chiave del nuovo modello :
1. velocità di corsa: 3km/ora (fase di volo: 0,05 secondi)
2. velocità di camminata normale: modello attuale 1,6km/ora --- nuovo modello
2,5km/ora
3. altezza: 130cm (modello attuale: 120cm)
4. peso: 54kg (modello attuale 52kg)
5. tempo di funzionamento continuo: 1ora (modello attuale 30 min)
6. gradi di libertà operativa: 34 gradi di libertà totali (modello:
26 totali)
·Giunzione di rotazione dell’anca: l’aumento della velocità
di deambulazione è stato ottenuto grazie alla rotazione proattiva delle
anche e all’oscillazione delle braccia che annulla la forza di reazione
generata quando le gambe oscillano in avanti durante la corsa o la deambulazione.
·Giunzione di piegamento del polso: grazie a due assi supplementari in
ogni polso, il movimento di quest’area risulta più flessibile .
·Giunzione del pollice: in precedenza, un unico motore controllava tutte
e cinque le dita. Aggiungendo un motore per il funzionamento indipendente del
pollice, ASIMO è ora in grado di tenere oggetti di varie forme.
·Giunzione del collo: l’aggiunta di un asse al giunto del collo ha
migliorato l’espressività di ASIMO .
Altre informazioni sulla nuova tecnologia di controllo della postura
:
Per realizzare la “corsa”, è stato necessario superare due
ostacoli principali. Uno consisteva nel riuscire ad ottenere un salto preciso
e l’assorbimento dell’impatto all’atterraggio e il secondo nell’evitare
lo scivolamento e la rotazione che accompagnano il movimento ad elevata velocità
.
1) precisione del salto e assorbimento dell’impatto all’atterraggio:
Per poter correre, un robot deve essere in grado di darsi la spinta, oscillare
le gambe in avanti, atterrare in un ciclo di tempo molto ridotto e senza ritardi,
assorbendo l’impatto istantaneo all’atterraggio, ripetendo questi
movimenti continuativamente. Grazie ad un circuito di elaborazione ad alta velocità
di recente sviluppo e ad un’unità di trasmissione ad elevata potenza
e reattività abbinati ad una struttura delle gambe leggera ed estremamente
rigida, Honda ha realizzato un hardware di grande precisione e sensibilità
con livelli prestazionali di velocità oltre quattro volte superiori rispetto
al modello precedente.
2) Prevenzione di rotazione e scivolamento:
Lo scivolamento e la rotazione si verificano in genere appena prima che il piede
lasci il suolo e subito dopo l'atterraggio, a causa della ridotta pressione tra
la pianta del piede e il suolo.
Il principale problema legato all’aumento della velocità della corsa
era rappresentato dalla rotazione e dallo scivolamento. Coniugando la teoria del
controllo della deambulazione bipede sviluppata indipendentemente da Honda con
il piegamento e la torsione proattivi del busto, Honda ha messo a punto una nuova
teoria di controllo che consente una corsa stabile evitando al contempo lo scivolamento.
Grazie a queste tecnologie, ASIMO è orai n grado di correre ad una velocità
di 3 km all’ora con un movimento fluido simile a quello degli esseri umani.
La velocità di deambulazione è stata inoltre aumentata dai precedenti
1,6 km all’ora a 2,5 km all’ora.
Durante la corsa di un essere umano, il ciclo dei passi varia da 0,2 a 0,4 secondi
in base alla velocità e la fase di volo, vale a dire il periodo in cui
entrambi i piedi sono staccati da terra, varia tra 0,05 e 0,1 secondi. Il ciclo
dei passi di ASIMO è di 0,36 secondi, con una fase di volo di 0,05 secondi,
equivalente a quella di un essere umano che fa jogging.
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