Le braccia robotiche stanno raggiungendo una destrezza che non è inferiore a quella umana

Shadow Robot, una startup nel campo della ricerca e dello sviluppo della robotica ad alta tecnologia, sta coltivando un modello di mano robotica che si dice possieda destrezza e agilità non inferiori agli "umani", "fratelli" in carne e ossa. Questo braccio robotico si chiama Shadow Robot Dexterous Hand e la sua "anima" è costituita da algoritmi AI estremamente complessi, che aiutano il robot a raggiungere una precisione estremamente elevata, qualcosa che può essere migliorato nel tempo.

I ricercatori hanno sviluppato con successo un algoritmo di intelligenza artificiale in grado di conferire impressionanti capacità di manipolazione al robot ombra, consentendo a due mani robotiche di lanciarsi oggetti l'una verso l'altra o di ruotare una penna tra le dita: tecniche complesse che solo gli esseri umani possono eseguire. Non fermandosi qui, questa mano robotica è anche in grado di apprendere da solo come controllare molti oggetti senza l'intervento umano. In effetti, si dice che le operazioni manuali complesse siano difficili da imparare anche per gli esseri umani, ed è qui che gli algoritmi di intelligenza artificiale con apprendimento per rinforzo mostrano la loro potenza.

Mano abile del robot ombra

In un articolo intitolato “Solving Challenging Dexterous Manipulation Tasks With Trajectory Optimization and Reinforcement Learning”, i ricercatori hanno creato una serie di modelli di simulazione della mano 3D utilizzando un motore fisico chiamato MuJoCo (Multi-Joint Dynamics with Contact) sviluppato presso l’Università di Washington.

Questo lavoro è attualmente ancora in corso, ma i risultati iniziali sono stati davvero impressionanti, concentrandosi principalmente su compiti che richiedono una coordinazione fluida tra due mani robotiche contemporaneamente, come lanciare e afferrare un oggetto. Ciò rende molto difficile il processo di apprendimento dell’algoritmo. I ricercatori affermano che gli algoritmi di apprendimento per rinforzo rappresentano uno degli esempi più impressionanti fino ad oggi di apprendimento autonomo dell’IA per completare compiti di manipolazione difficili e abili.

Gli algoritmi forniscono flessibilità alla mano robotica

La svolta nella destrezza della Mano Destre del Robot Ombra è sostenuta da due algoritmi IA. Innanzitutto, un algoritmo ha un compito di pianificazione, generando esempi di come eseguire l’attività. Quindi, un algoritmo di apprendimento per rinforzo, attraverso una serie di azioni per tentativi ed errori, esercita ripetutamente un'azione finché non riesce a eseguirla perfettamente. Verrà applicata una funzione di ricompensa per valutare il rendimento dell'algoritmo.

Shadow Robot Dexterous Hand è ancora in fase di sviluppo, ma il potenziale per le applicazioni nel mondo reale è enorme. Mani robotiche di questo tipo potrebbero svolgere un ruolo utile in compiti altamente dettagliati, come nell'assemblaggio di computer, dove l'unione di microchip richiede un livello di precisione che attualmente manca e solo le mani umane possono farlo. Inoltre possono diventare efficaci assistenti dell’uomo anche in campo medico, ad esempio in chirurgia. Tutto sta nella flessibilità, destrezza e intelligenza del robot.

Per ora, c’è un punto critico che gli ingegneri devono risolvere: gli algoritmi di intelligenza artificiale che simulano fedelmente i livelli di movimento umano sono stati dimostrati solo nelle simulazioni di realtà virtuale. Tradurre l'algoritmo nell'hardware fisico è il passo successivo del progetto: un compito estremamente complesso.