Era robot, tesina

STORIA DI AUTOMI E ROBOT 7

Gli automi

I primi automi meccanici vennero descritti, progettati e realizzati migliaia di anni fa;i cinesi

furono i primi in questo campo, seguiti diversi secoli dopo dagli antichi greci. Inizialmente

la loro funzione era solo ludica, solo a partire dalla seconda e dalla terza rivoluzione

industriale i robot vennero utilizzati per fini pratici. Il primo automa della storia lo

ritroviamo in un testo cinese del terzo secolo avanti Cristo. Altre tracce di automi e

umanoidi artificiali si trovano nelle varie leggende della mitologia greca. Il dio Vulcano, ad

esempio, aveva forgiato per sé una nutrita schiera di servitori e compagni meccanici,

mentre per il re Minosse aveva creato il gigante di bronzo. Dopo i greci diversi personaggi

si misero alla costruzione di automi in particolare nel quarto secolo avanti Cristo, il

matematico e filosofo Archita di Taranto per esempio progettò un uccello meccanico

raffigurante un piccione. Questo automa, si dice dovesse essere mosso dalla forza del

vapore, anticipando largamente la rivoluzione industriale.

Automi moderni

Uno dei primi automi in senso moderno a essere progettato fu disegnato nel XV secolo da

Leonardo Da Vinci, che realizzò una sorta di androide meccanico, una corazza con

all'interno un meccanismo che la faceva muovere come se contenesse un cavaliere.

Dal XVIII al XX secolo furono invece costruiti una serie eccezionale di automi, androidi e

animali meccanici.

Rivoluzione industriale 8

Nel 1781, con l'introduzione delle prime macchine e dei primi telai da tessitura mossi a

vapore, ebbe inizio la Rivoluzione Industriale. La sempre maggior richiesta di macchinari

di questo tipo diede un grosso impulso allo sviluppo della meccanica e della robotica: i

robot e gli automi divennero sempre più raffinati e potenti e, soprattutto, più facili da

realizzare. Attorno a questo periodo la romanziera Mary Shelley scrisse il romanzo

Frankestein.

Robot nella letteratura e nel cinema di inizio 1900

Agli inizi del 1900 si rivoluzionò l'idea di robot . Nel 1921 il drammaturgo cecoslovacco

Karel Capek fece stampare la sua opera. Nel 1927 i robot fecero la loro apparizione nelle

pellicole cinematografiche: tra i protagonisti del film Metropolis del regista tedesco Fritz

Lang.

Robot e guerre mondiali

Dopo la I Guerra mondiale gli automi cominciarono davvero a essere considerati come

uno strumento per aiutare l'uomo nell'assolvere i suoi compiti più pesanti.

Proprio in quegli anni, infatti, l'americano Henry Ford costruì la sua impresa

automobilistica .Non è difficile intuire che i lavori ripetitivi degli operai potevano essere

sostituiti da dei robot. In realtà non è facile progettare automi e bracci meccanici capaci di

ripetere i movimenti dell'uomo. Comunque, già nel 1938 gli americani Willard Pollard e

Harold Roselund progettarono per la società DeVilbiss un meccanismo programmabile

che spruzzava vernice.

Durante la seconda guerra mondiale i nazisti intuirono che i robot potessero essere

utilizzati per fini bellici per questo nel 1940 la Germania nazista si cimentò nella

progettazione di un veicolo da demolizione guidato a distanza mediante un fascio di cavi.

Il prototipo tedesco fu pronto circa un anno e mezzo più tardi; collaudato ai primi del 1942,

venne valutato posivitamente dalla commissione militare. Al mezzo venne assegnato il

nome aggiuntivo di "Goliath". L'idea era ambiziosa ma i primi rapporti giunti dal fronte

criticarono però la corazzatura troppo sottile e la vulnerabilità dei cavi di comunicazione.

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Fabbrica robotizzata

Dopo le guerre la robotica ebbe una crescita. Nacque infatti la fabbrica robotizzata.

Le braccia meccaniche si diffusero sempre di più, al punto tale che le sonde Viking 1 e 2,

che raggiunsero Marte nel 1976, avevano a bordo una di queste braccia per le loro

operazioni di analisi. I robot e gli automi si diffondono sempre di più: ora tagliano, saldano,

pressano, imbullonano e verniciano.

Robotica fine 1900

Alla fine del 1900 inziò grazie alle innovazioni tecnologiche una continua ricerca e studio

che portarono e continuano a portare miglioramenti nei robot .Nel 1997 Honda rilasciò il

robot umanoide P3, ultimo passo di avvicinamento ad ASIMO. Quest'ultimo venne

presentato nel 2000 e rappresentava, a quel tempo, lo stato dell'arte nel campo della

robotica. In grado di camminare e correre, ASIMO era dotato di un sistema di

riconoscimento facciale e poteva parlare e interagire con gli umani. I robot iniziarono ad

essere usati nello spazio. Spirit e Opportunity due rover gemelli della NASA toccarono il

suolo marziano negli ultimi giorni del gennaio 2003. Nonostante la loro missione dovesse

durare pochi mesi, Opportunity rimase in attività fino a metà 2012.

ROBOTICA ATTUALE E FUTURA

È praticamente impossibile fornire in poche pagine un quadro esauriente sulle

innumerevoli ricerche attive al momento nell'ambito della robotica ,perciò mostrerò

solamente quelle che reputo più interessanti e innovative. Inanzitutto i paesi più attivi nel

campo sono sicuramente gli USA, l'Unione Europea e il Giappone ,quest'ultimo in

particolare è il paese che più di ogni altro ha investito nel settore . Gli Stati Uniti devono lo

sviluppo della robotica ad università ,come il M.I.T. , che mediante delle competizioni ne

ha favorito la crescita . Il Giappone cerca nella robotica un utilizzo pratico a breve termine

ad esempio entro luglio nascerà il primo albergo gestito quasi interamente da robot. Per

quanto riguarda invece l’ Italia, il centro della ricerca robotica è Genova, noto per le

ricerche sulla visione e sul coordinamento senso-motorio. Un gruppo di ricerca italiano ha

realizzato per la prima volta una protesi in grado di inviare un feedback sensoriale al

cervello della persona a cui è stata applicata, che è così in grado di riconoscere la forma,

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la consistenza e la tessitura dell'oggetto toccato e di modulare la forza necessaria a una

presa simile a quella di una mano naturale.

CAMPI DI RICERCA

Come ho già scritto le innovazioni sui robot stanno crescendo a livello esponenziale, non

si cerca più di creare un robot-uomo ovvero una macchina che lo sostituisca, ma robot

con capacità superiori all'uomo. Per raggiungere questo scopo ci sono diverse vie

conseguite dai ricercatori.

Intelligenza artificiale

l'intelligenza artificiale è una delle scommesse per il prossimo futuro. La ricerca

dell'intelligenza artificiale consiste nella creazione di un computer che correttamente

programmato possa essere dotato di una intelligenza pura, non distinguibile da quella

umana. Diversi colossi come Google e Facebook si sono cimentati in questa ricerca.

L'intelligenza artificiale secondo molti studiosi, tra cui Stephen Hawking, può essere una

minaccia per il genere umano. La strada più accreditata per raggiungerla è quella di

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creare un algoritmo in grado di imparare, su questa idea, la società acquisita da

DeepMind,

Big G nel 2014, ha realizzato un nuovo algoritmo chiamato Deep Q-network (DQN) che

rivoluziona il modo di imparare delle macchine. Rispetto ai software precedenti si basa

infatti sulle modalità di apprendimento naturale, in particolare l’uso di incentivi. Si cerca di

comprendere come le varie strutture del cervello, che si sono sviluppate durante

l'evoluzione, permettono agli organismi di acquisire autonomamente nuove conoscenze

attraverso l'interazione con l'ambiente. L'idea centrale è che questo sia possibile grazie

alle motivazioni intrinseche e a un'organizzazione gerarchica delle azioni, ad esempio la

curiosità e la voglia di imparare, che possono guidare le azioni di un bambino mentre

gioca. In Italia è nato una decina di anni fa, da un team di ricercatori dell'Istituto Italiano di

Tecnologia (IIT) di Genova, iCub. Si tratta di un robot bambino, alto 1,04 metri e con un

peso di circa 25 kg, con caratteristiche ritenute fino ad allora impensabili per un automa. È

infatti l'umanoide più completo sulla faccia della Terra: ha mani di metallo, muscoli ad

azionamento elettrico, due telecamere per occhi, due microfoni per orecchie, uno speaker

al posto della bocca, la possibilità di comunicare con le espressioni del volto e perfino una

pelle artificiale. La sua peculiarità è che sbaglia, al tentativo successivo si corregge fin

quando ci riesce, perché è progettato per imparare.

Studio sugli animali

Lo studio delle capacità degli animali si è dimostrato negli anni un'arma vincente per

creare robot adatti alle situazioni più scomode. Ad esempio l'andatura apparentemente

traballante di struzzi, tacchini selvatici e altri uccelli che prediligono la corsa, è in realtà il

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frutto di una serie di movimenti ben calibrati che consente di non inciampare anche sui

terreni più accidentati. La costruzione di modelli della loro corsa suggerisce ai progettisti

di robot bipedi di non considerare stabilità e andatura costante come un prerequisito

costruttivo. Lo studio della blatta acrobata che quando rischia di cadere nel vuoto rimane

appesa al bordo con le zampe posteriori, oscillando velocemente e raggiungendo

accelerazioni 3-5 volte superiori a quella di gravità ha permesso di realizzare un piccolo

robot altrettanto acrobatico.

Robot per le piccole medie imprese

La competitività delle piccole e medie imprese (PMI) europee è basata soprattutto sulla

gestione di piccoli lotti di prodotti con brevi cicli di vita e alti livelli di personalizzazione per

gli utenti finali. Questa flessibilità rende però poco utile l'impiego dei robot attuali, pensati

per grandi aziende in cui i robot effettuano in autonomia sempre le stesse operazioni o

sono riprogrammati con costi spesso non sostenibili per le PMI. Questa lacuna, una della

cause del trasferimento delle attività di manifattura europee in altri continenti per ridurre i

costi, potrà essere colmata da una nuova generazione di robot in fase di sviluppo. In

futuro i robot per le PMI saranno facili da riprogrammare, simulando il processo di un

apprendista che impara da un insegnante e migliora le proprie capacità per mezzo della

ripetizione. Questi robot interagiranno fisicamente con i lavoratori umani, e avranno

competenze complementari ai loro colleghi in carne e ossa

Robotica a livello amatoriale

La tecnologia negli ultimi anni è diventata sempre più accessibile a tutti, ciò ha fatto si che

un gran numero di appassionati, senza particolari risorse o strumentazioni, possa

partecipare a dar vita a importanti innovazioni. Ruolo centrale della robotica amatoriale è

sicuramente l&#