Disegnare il proprio robot, decidendo forma e comportamento, e poi “dargli vita“: sarà possibile grazie alla fabbrica virtuale nata dalla collaborazione dei ricercatori del Politecnico di Zurigo con quelli del centro ricerche della Disney e dell’università Carnagie Mellon.
Film di animazione. Giochi per ragazzi. E ora anche robot. Sì perché, già da qualche tempo, nei laboratori della Disney Research si lavora – in collaborazione con i ricercatori dell’ETH di Zurigo e della Carnegie Mellon University – per realizzare degli avveniristici robot. Come già successo nel caso di Sphero Drone BB-8 e del robot-geco VertiGo.
Ora però c’è di più. Disney ha deciso di mettere tutti gli appassionati nelle condizioni di realizzare il proprio androide. Grazie al software sviluppato dall’italiano Vittorio Megaro del Politecnico di Zurigo infatti, chiunque potrà disegnarlo, stamparlo in 3D e assemblarlo comodamente a casa.
Un gioco da ragazzi
«Il nostro approccio consente di automatizzare le parti più noiose del processo di progettazione – si legge sul sito dell’ETH – fornendo dei modelli per personalizzare morfologia, dimensioni, andatura e stile di movimento». Il software infatti, è stato pensato per essere utilizzato da tutti, anche da chi non ha alcuna conoscenza specifica di robotica, ingegneria e meccanica. Ecco un video che ne illustra il funzionamento.
Grazie al nuovo software quindi, progettare il proprio robot diventa un gioco da ragazzi. Per l’utente sarà come utilizzare un’app di editing grafico: «Una serie di strumenti intuitivi permettono all’utente di scorrere in modo interattivo i possibili disegni – spiega Megaro – e studiare la relazione tra caratteristiche morfologiche e i movimenti che ne derivano».
Semplificare i passaggi
Si parte dalla scelta dello scheletro – «trascinando la struttura scheletrica cambia la forma del robot, spiega Megaro – per poi passare al numero delle zampe e la quantità di segmenti delle articolazioni mobili. Tutti aspetti che possono essere modificati a piacimento. A questo punto, si sceglie la tipologia di movimento, decidendo se il robot dovrà muoversi in avanti oppure di lato. Ogni volta che si effettua una modifica, il computer adatta automaticamente i nuovi valori grazie a un processo di simulazione, consentendo all’utente di ricevere un feedback immediato sul moto risultante».
«Questa è stata la parte più difficile del lavoro», racconta Bernhard Thomaszewski della Disney Research di Zurigo. A differenza di animazioni digitali infatti, i robot devono obbedire alle leggi della fisica. Soprattutto, non possono bilanciarsi in ogni posa digitalmente possibile e c’è un limite alle accelerazioni che possono essere prodotte dai motori. «Senza il supporto del computer, è estremamente difficile per gli utenti prendere in considerazione questi limiti mentre pianificano i movimenti», spiega Thomaszewski. «Questo è esattamente il compito che il nostro software automatizza attraverso la simulazione e l’ottimizzazione numerica». Il software converte automaticamente le nostre scelte in segnali di controllo per i motori, garantendo che il moto sia sempre stabile.
L’utente può così concentrarsi esclusivamente sugli aspetti creativi del design
Da semplici passatempi a robot complessi
“Una volta terminato, il programma genera automaticamente le planimetrie tridimensionali per tutti i segmenti del corpo, i circuiti e le parti di collegamento che ospitano i motori elettrici”, spiega Megaro. Basterà dunque disegnare il robot nel modo desiderato, stampare i singoli componenti con una stampante 3D e poi assemblarli applicando i motori e le articolazioni per dare vita al proprio progetto.
Certo, ci sono ovviamente delle limitazioni per quanto riguarda la fisica dei robot e non solo. Le creature che Megaro ed i suoi colleghi hanno progettato sono estremamente semplici. Possono effettuare solo una ristretta gamma di movimenti e non possono modificare la loro andatura. Inoltre, non hanno sensori e non sono in grado di individuare ostacoli né di muoversi in modo indipendente. «Non era tra gli scopi del progetto quello di creare un robot autonomo», sottolinea il ricercatore italiano.
«L’obiettivo era quello di offrire un sistema semplice che permettesse anche ai profani di realizzare una creatura in base alle proprio idee». La sperimentazione comunque non si ferma. Nei laboratori della Disney Research stanno lavorando per offrire agli utenti ulteriori strumenti per variare movimenti e andatura dei robot, e permettere a questi ultimi di interagire con oggetti ed esseri umani, prima di lanciare il software sul mercato.
