Un team di ricercatori britannici guidato dall’Università di Bristol sta portando avanti un progetto di frontiera nel campo della robotica, finanziato con un investimento di 67 milioni di euro dal programma “Robot Dexterity” dell’Advanced Research and Invention Agency (ARIA) del Regno Unito. L’obiettivo di questa iniziativa è sviluppare mani robotiche capaci di muoversi con una precisione e una flessibilità simili a quelle della mano umana, con un impatto potenzialmente rivoluzionario in numerosi settori industriali e di assistenza.
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Progettazione automatica e personalizzata con l’intelligenza artificiale
La vera innovazione di questo progetto non risiede soltanto nella sofisticazione dell’hardware, ma soprattutto nella metodologia impiegata per la progettazione delle mani robotiche. Attualmente, la creazione di mani robotiche richiede un lungo lavoro manuale, con molti tentativi e errori, che spesso portano a dispositivi non completamente ottimizzati per i compiti specifici a cui sono destinati.
Per superare questi limiti, il team dell’Università di Bristol ha sviluppato un sistema di co-progettazione automatizzata basata sull’intelligenza artificiale (AI). Questo sistema consente di generare automaticamente sia la struttura fisica della mano robotica sia i suoi sistemi di controllo intelligenti, creando design adattabili a esigenze molto diverse tra loro.
Il software evolutivo alla base di questo processo prende ispirazione dai meccanismi biologici della natura. Partendo da un set di requisiti definiti, è in grado di simulare e produrre in modo autonomo soluzioni di design innovative che ottimizzano simultaneamente la meccanica, la presa e l’interazione con gli oggetti. In questo modo, si raggiunge un livello di efficacia e di precisione che la progettazione tradizionale non riesce a garantire.
Stampa 3D e piattaforma aperta per accelerare lo sviluppo e l’accessibilità
Un altro aspetto fondamentale del progetto è la creazione di una piattaforma robotica completamente stampabile in 3D. Questa innovazione permette ai ricercatori di costruire e testare rapidamente nuovi prototipi, eseguendo modifiche in modo semplice e veloce. La stampa 3D abbassa drasticamente i costi di produzione e consente iterazioni continue, favorendo un processo di sviluppo molto più agile e dinamico.
L’idea è quella di democratizzare l’accesso a questa tecnologia avanzata, permettendo anche a piccole e medie imprese di utilizzare mani robotiche altamente performanti senza dover affrontare spese proibitive. Grazie a questa piattaforma aperta e modulare, il progetto mira a diffondere la robotica di precisione in ambiti come la logistica, l’industria alimentare e la gestione dei rifiuti, oltre che nei settori di assistenza e servizi.
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Mani robotiche con tatto biomimetico: una rivoluzione sensoriale
Nel 2024 il team ha presentato un prototipo concreto che rappresenta un significativo passo avanti: una mano robotica a quattro dita dotata di polpastrelli artificiali sensibili al tatto. Questa mano è capace di ruotare oggetti di dimensioni e forme diverse in qualsiasi direzione, anche durante il movimento, montata su un braccio robotico.
L’elemento chiave di questa straordinaria capacità è un sensore tattile di nuova generazione, sviluppato con tecnologie derivate dalle fotocamere per smartphone. All’interno delle dita sono inseriti mini-obiettivi che rilevano in tempo reale le deformazioni di una rete di papille stampate in 3D, progettate per imitare la struttura interna della pelle umana.
Questo approccio biomimetico permette al robot di “sentire” gli oggetti e di adattare la presa in modo immediato e preciso, riducendo notevolmente gli errori di manipolazione e migliorando la capacità di svolgere compiti complessi che richiedono delicatezza e adattabilità. Si tratta di una conquista che apre nuove possibilità per la robotica in applicazioni dove finora solo la mano umana poteva garantire risultati soddisfacenti.
Applicazioni pratiche e futuro della robotica tattile
Il progetto non si limita allo sviluppo tecnologico, ma include la creazione di un centro dedicato ai test su larga scala, dove le mani robotiche saranno messe alla prova in scenari realistici. Le applicazioni più promettenti riguardano la logistica, con la manipolazione e il trasporto di oggetti fragili o di forme complesse; il settore alimentare, per operazioni di selezione e confezionamento; e la gestione dei rifiuti, per la selezione e il riciclo di materiali.
Inoltre, le mani robotiche potranno essere utilizzate in attività di assistenza, ad esempio per aiutare persone con disabilità o in contesti dove è richiesta grande precisione, come la chirurgia o la manutenzione di apparecchiature delicate.
Il coinvolgimento di altre importanti istituzioni come l’Imperial College London garantisce un forte impulso multidisciplinare al progetto, che si propone di portare la robotica tattile a un livello mai raggiunto prima.
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