Sapere Scienza

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Non sai montare una sedia Ikea? A Singapore ci pensa un robot

20 Aprile 2018

Problemi nel montaggio di mobili Ikea? Ora anche i robot si potranno cimentare in questo compito, tipico degli amanti del fai da te: gli scienziati della Nanyang Technological University (NTU) di Singapore hanno sviluppato una macchina che può assemblare una sedia della famosa catena di negozi svedese in autonomia e senza interruzioni.

 

Assemblare una sedia Ikea in 8 minuti (o poco più)

 

I risultati della ricerca, pubblicati nella rivista Science Robotics, mostrano che il robot è in grado di montare il modello Stefan in 8 minuti e 55 secondi, preceduti da 11 minuti e 21 secondi per pianificare in maniera indipendente i gesti da compiere e 3 secondi per posizionare le diverse parti dell’oggetto da comporre. La macchina adoperata è costituita da una camera 3D e due braccia robotiche fornite di pinze, per afferrare gli oggetti, e di sensori di forza, per determinare con che potenza le “dita” debbano afferrare e porre in contatto le diverse parti. Il gruppo di ricercatori della School of Mechanical and Aerospace Engineering della NTU ha, quindi, dotato il robot di una serie di algoritmi per supportarlo nel completamento del compito a lui richiesto.

 

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Come funziona?

 

Il robot inizia il processo fotografando in 3D le parti della sedia poste sul pavimento e generando una mappa di posizioni stimate. La sfida per una macchina, in questo caso, è determinare con sufficiente precisione, velocemente e in maniera affidabile, la precisa localizzazione dei pezzi in un ambiente disordinato (proprio come appare a noi quando apriamo una scatola dell’Ikea per approcciarci al montaggio). Successivamente, adoperando gli algoritmi sviluppati dal team, il robot pianifica il movimento delle braccia affinché sia veloce e non ci siano scontri. Il percorso motorio, l’insieme ordinato dei gesti da compiere, necessita dell’integrazione di dati visivi e tattili, passando alla presa e all’esecuzione del movimento. Un’altra delle fasi complesse è l’applicazione della giusta forza: i robot industriali sono progettati per essere precisi nel posizionamento ma non sanno regolare la propria forza in base al compito. È per questo che le braccia robotiche sono state dotate di sensori appositi per implementare questa abilità.

 

 

Mansioni manuali: non più esclusiva di operatori umani

 

Questo robot è più simile all’uomo nella manipolazione di oggetti rispetto a quelli esistenti sul mercato. Ora che gli studiosi sono riusciti a dimostrare le macchine possono montare una sedia Ikea, cominceranno a lavorare con le industrie automobilistiche per impiegarle nella saldatura dei vetri, oppure con quelle aeree o aerospaziali per forare componenti metallici. Sembra che i costi di tali progetti siano contenuti in quanto tutte le parti del robot utilizzato in questa ricerca sono facilmente reperibili.

 

Image credits: NTU Singapore

copertina   luglio-agosto 2018

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