Il futuro dell’automazione è un robot capace di “stampare” robot?

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Le ninfee realizzate dai ricercatori del Mit (foto: Subramanian Sundaram)

I ricercatori del Mit hanno realizzato un robot che è capace di progettare e stampare altri robot. O meglio, una parte fondamentale della loro struttura: i cosiddetti attuatori. Si tratta di sistemi che permettono di attuare un comando e di trasformarlo in un’azione di un macchinario (in pratica, hanno la stessa funzione dei muscoli del nostro corpo). Se non esistessero, un robot non sarebbe in grado di muoversi, né di compiere alcun tipo di azione.

Per chi non è esperto di robotica, è difficile capire l’importanza e le implicazioni di questo studio che è stato pubblicato nella rivista Science Advances. Il primo punto da tenere a mente è che oggi costruire gli attuatori è molto complesso: bisogna testare diversi combinazioni prendendo in esame criteri come peso, efficienza, aspetto, flessibilità e rigidità. Il sistema del Mit velocizza un procedimento che richiederebbe moltissimo tempo e lavoro.

Soprattutto, però, questo studio è importante perché dimostra che i robot potrebbero capire da soli come sviluppare determinati oggetti, provando diverse combinazioni. Semplificando, quello che il sistema creato dal Mit fa è, infatti, studiare la soluzione a un problema tramite diversi tentativi prima di arrivare a un risultato finale. Come? “Si va dalla scelta dei materiali, alla ricerca di un design ottimale alla fabbricazione di un prodotto finale in maniera quasi del tutto automatica”, spiega Subramanian Sundaram, primo autore dello studio. Oggi, il sistema è riuscito a creare gli attuatori; domani potrebbe progettare un componente degli aeroplani, per esempio. “Non siamo ancora in grado di stampare le ali di un aereo o nient’altro che abbia quelle dimensioni e con quei materiali, ma penso che questo sia il primo passo verso quell’obiettivo”.

Il sistema potrebbe avere sviluppi importanti nel campo della biomimetica, che sviluppa prodotti tecnologici ispirati dai meccanismi biologici.

Come funziona il software

Come spiega Mit News, gli attuatori sono fatti con tre materiali che si differenziano sia per il colore sia per le proprietà, come la rigidità e la magnetizzazione. Per realizzarli, il sistema scompone prima di tutto il design dell’attuatore in milioni di pixel tridimensionali, detti voxel.

Dopodiché, inizia a riempire questi voxel con materiali diversi in una serie di simulazioni, fino a che non riesce a capire con quale materiale dovrebbe riempirli. Prima di arrivare a una soluzione, compie milioni di tentativi. Quando finalmente trova la combinazione giusta, l’attuatore inizia a prendere forma grazie a una stampante 3D, del tipo drop on demand (una stampante che garantisce un miglior controllo sulle gocce che vengono stampate).

Per dimostrare il funzionamento di questo sistema, i ricercatori hanno sviluppato attuatori che mostravano immagini in bianco e nero che cambiavano a seconda della prospettiva con cui sono inclinate. In particolare, quando era piatto l’attuatore mostrava l’Autoritratto di Vincent Van Gogh e, quando era inclinato L’urlo di Edvard Munch. Potete vedere il risultato finale qui.

Con lo stesso procedimento, i ricercatori hanno anche realizzato ninfee con petali integrati con una serie di attuatori, e cerniere che si piegano come risposta a determinati stimoli.

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