Ti presentiamo Apollo, l'”iPhone” dei robot umanoidi

Iscriviti alla newsletter scientifica Wonder Theory della CNN. Esplora l’universo con notizie di scoperte sorprendenti, progressi scientifici e altro ancora.

Austin, Texas
CNN
—

Gli esseri umani che fanno i lavori domestici o costruiscono habitat sulla luna potrebbero sembrare qualcosa di fantascientifico. Ma il team di una startup di robotica ad Austin aptronic Immagina un futuro in cui i robot generici gestiranno lavori “noiosi, sporchi e pericolosi” in modo che gli umani non debbano farlo.

Mercoledì è stato presentato il progetto dell’ultimo robot umanoide di Apptronik, denominato Apollo.

Il robot ha all’incirca le stesse dimensioni di un essere umano, è alto 5 piedi e 8 pollici (1,7 metri) e pesa 160 libbre (72,6 chilogrammi).

Apollo poteva sollevare 55 libbre (25 chilogrammi) ed è stato progettato per essere prodotto in serie e per lavorare in sicurezza a fianco degli esseri umani. Il robot utilizza l’elettricità, anziché l’idraulica, che non è considerata sicura, e ha una batteria di quattro ore che può essere sostituita in modo che possa funzionare per una giornata lavorativa di 22 ore.

Per evitare il territorio della “valle misteriosa”, un fenomeno in cui gli esseri umani si sentono a disagio per l’aspetto simile a quello umano di un robot, Argodesign, con sede ad Austin, ha dotato Apollo di caratteristiche destinate a sentirsi amichevoli, addirittura amichevoli.

Il robot è dotato di pannelli digitali sul petto che forniscono una comunicazione chiara sulla durata rimanente della batteria, sull’attività attuale su cui sta lavorando, quando finirà e cosa farà dopo. Apollo ha anche un volto e movimenti intenzionali, come girare la testa per indicare dove sta andando.

L’obiettivo iniziale di Apollo è quello di operare nel settore della logistica, assumendo ruoli fisicamente impegnativi all’interno dei magazzini per migliorare la catena di approvvigionamento affrontando la carenza di manodopera. Ma il team Aptronic ha una visione a lungo termine per Apollo che abbraccia almeno il prossimo decennio.

“Il nostro obiettivo è costruire robot versatili in grado di fare tutte le cose che non vogliamo fare per aiutarci qui sulla Terra, ed eventualmente esplorare la Luna, Marte e oltre un giorno”, ha affermato Jeff Cardenas, co-fondatore e CEO. di Apptronik. .

Prima di avviare Apptronik nel 2016, i membri del team lavoravano nello Human Centered Robotics Lab presso l’Università del Texas ad Austin.

“L’attenzione del laboratorio era su come gli esseri umani e i robot avrebbero interagito in futuro”, ha detto Cardenas. “Come esseri umani, la nostra risorsa più preziosa è il tempo, e il nostro tempo qui è limitato. Come produttori di strumenti, ora possiamo costruire da soli strumenti che ci diano più tempo.”

Mentre era in laboratorio, il team è stato selezionato per lavorare su Valkyrie, un robot della NASA, durante la DARPA Robotics Challenge tra il 2012 e il 2013.

Il robot, che è alto 6 piedi e 2 pollici (1,9 m) e pesa 300 libbre (136 kg), è un robot bipede in grado di manipolare e camminare abilmente (anche sopra e attorno agli ostacoli), trasportare oggetti e aprire porte. Secondo Sean Azimi, il leader del team di robotica agile presso il Johnson Space Center della NASA a Houston.

Il robot elettrico è stato ottimizzato e migliorato sin dal suo debutto nel 2013, e lo è davvero Attualmente è in fase di test In qualità di amministratore remoto per impianti energetici offshore e senza pilota in Australia.

Apollo affonda le sue radici nel design di Valkyrie e il team di Apptronik ha trascorso anni a costruire robotica e componenti unici che sono culminati nella creazione di un robot in grado di operare in ambienti progettati per le persone. Cárdenas ha affermato che i robot delle catene di montaggio sono spesso installati sul pavimento o fissati a una parete e possono operare solo in spazi progettati per accoglierli.

Invece di robot altamente specializzati che possono servire a un solo scopo, ha detto Cardenas, Aptronic voleva che Apollo fosse un “iPhone di robot”.

“L’obiettivo è costruire un unico robot in grado di fare migliaia di cose diverse”, ha detto. “Si tratta di un aggiornamento software lontano da una nuova attività o comportamento.”

In definitiva, il prezzo dell’Apollo sarà inferiore a quello dell’auto media. I robot convenzionali si affidano a parti di alta precisione. Ma l’introduzione di telecamere e sistemi di intelligenza artificiale ha consentito lo sviluppo di robot che si affidano meno alla preprogrammazione e sono invece più reattivi ai loro ambienti, il che significa che le parti utilizzate nella produzione sono più convenienti, ha affermato Cardenas.

Quest’anno, Apptronik si concentra sull’acquisizione di clienti commerciali e produttori interessati a come Apollo può migliorare la loro logistica. L’azienda mira a raggiungere la piena produzione commerciale entro la fine del 2024.

Apollo inizierà in fabbrica e in magazzino per svolgere compiti semplici, come spostare casse e spingere carrelli. Ma col passare del tempo, la funzionalità di Apollo sarà aumentata da nuovi modelli e aggiornamenti fino al punto in cui potrà essere utilizzato nell’edilizia, nella produzione elettronica, negli spazi commerciali, nelle consegne a domicilio e persino nell’assistenza agli anziani.

Al centro del progetto Apollo ci sono gli attuatori, o muscoli del robot. Il team di Apptronik ha lavorato su più di 35 iterazioni degli attuatori di base che consentono all’Apollo di camminare, piegare le braccia e afferrare oggetti come un essere umano.

“Gli esseri umani hanno circa 300 muscoli nel nostro corpo”, ha affermato il dottor Nick Payne, cofondatore e Chief Technology Officer di Apptronik. “Come ingegneri, il nostro obiettivo è semplificare la complessità, quindi il robot Apollo ha circa 30 diversi gruppi muscolari all’interno del suo sistema di cui ha bisogno per eseguire azioni e attività di base.”

Prima dell’Apollo, Aptronic si concentrava su quello che chiamava il robot umanoide in rapida evoluzione. Sebbene includesse capacità di movimentazione limitate e bracci semplici, l’obiettivo del progetto era migliorare la locomozione del robot.

“Il modo in cui sviluppiamo la robotica è cercare davvero di far maturare l’hardware e il software l’uno con l’altro”, ha affermato Payne.

La testa di Apollo contiene una telecamera per immagini, mentre i sensori sul busto aiutano il robot a mappare una visione a 360 gradi del suo ambiente e a decidere dove può muoversi. Anche il “cervello” del robot, o computer principale, si trova nel suo petto.

I sensori aiutano il robot a rimanere in posizione verticale mentre cammina sopra o attorno agli ostacoli. Questo tipo di movimento sarà fondamentale quando Apollo si farà strada in ambienti più oscuri, come l’aria aperta e un giorno anche sulla superficie della Luna.

“I robot devono essere in grado di operare nello stesso tipo di caos e incertezza in cui possono convivere gli esseri umani”, ha affermato Payne.

Alla fine, Apollo sarà autonomo, ma il team di Aptronic vuole comunque che ci sia un livello di controllo su ciò che farà il robot. Cardenas ha affermato che, sebbene i controlli funzioneranno inizialmente tramite tablet o dispositivi intelligenti, in futuro un essere umano dovrebbe essere in grado di andare sull’Apollo e dirgli cosa fare.

Verso la luna e oltre

Apptronik è uno dei partner della NASA che lavora su progetti di robot umanoidi. La Terra è un banco di prova per Apollo e un giorno una versione futuristica del robot potrebbe operare in condizioni spaziali pericolose in modo che gli umani non debbano farlo.

Ci vorranno diversi passi nello sviluppo per preparare i robot umanoidi a operare nel vuoto dello spazio, ha detto Payne, quindi l’Apollo potrebbe andare prima alla Stazione Spaziale Internazionale.

“Per esplorare lo spazio, abbiamo davvero bisogno di sistemi con più di una competenza che siano flessibili e adattabili, sia a una varietà di compiti che conosciamo o forse ad alcuni compiti che non ci aspetteremmo finché non appariranno effettivamente nel corso di esplorazione”, ha detto Azimi.

Azimi ha affermato che l’attuale architettura del programma Artemis della NASA, che mira a riportare gli esseri umani sulla Luna ed eventualmente a far atterrare missioni con equipaggio su Marte, prevede un rover lunare pressurizzato una volta che la missione Artemis VI sarà prevista per il 2030. Questo periodo di esplorazione lunare all’inizio degli anni ’30 è il momento in cui Azimi pensa che anche robot come Apollo potrebbero essere utili.

Il vantaggio di utilizzare robot umanoidi come Apollo nello spazio è che possono essere utilizzati per costruire e testare ambienti progettati pensando agli esseri umani, come gli habitat lunari e marziani, prima dell’arrivo degli astronauti. Ma i robot dovranno affrontare sfide e dovranno progettare con meno restrizioni rispetto ai loro omologhi sulla Terra. Ad esempio, un robot automatizzato potrebbe dover strisciare all’interno di un rover di dimensioni simili a un veicolo ricreativo e avere comunque la forza e la flessibilità necessarie per aprire porte pressurizzate, ha affermato Azimi.

“La mia speranza e il mio sogno è che entro i prossimi 10 anni avremo robot generici inviati nello spazio e saremo in grado di realizzare alcuni dei vantaggi derivanti dall’avere sistemi robotici che possano consentire all’equipaggio di concentrarsi maggiormente sulle cose che gli esseri umani sanno fare meglio”. stiamo esplorando e facendo scoperte”, ha detto Azimi in modo scientifico”.