La “Mano Gigante” robotica salva vite: l’innovazione giapponese e svizzera che rivoluziona i soccorsi post-disastro

I ricercatori in Giappone e Svizzera hanno svelato una gigantesca mano robotica che potrebbe rivoluzionare il modo in cui le comunità si preparano e si riprendono dai disastri naturali.

Costruita in collaborazione tra Kumagai Gumi, l’Università di Tsukuba, il Nara Institute of Science and Technology e l’ETH di Zurigo, la macchina unisce robotica avanzata e intelligenza artificiale per affrontare lavori di pulizia pericolosi che normalmente metterebbero a serio rischio i lavoratori umani.

La Mano Gigante che combina forza e delicatezza

Il progetto, denominato CAFE (Collaborative AI Field Robot Everywhere), è finanziato dall’Ufficio di Gabinetto e dall’Agenzia Giapponese per la Scienza e la Tecnologia ed è in sviluppo da cinque anni. L’obiettivo è portare sicurezza e precisione nelle zone disastrate, spesso piene di detriti instabili, aree allagate e frane.

Ciò che rende la mano robotica così eccezionale è la sua capacità di adattare la presa a qualsiasi oggetto. Sviluppata grazie all’esperienza dell’ETH di Zurigo nel campo della robotica soft, è stata progettata per maneggiare con la stessa abilità sia oggetti fragili che pesanti. Questo è possibile grazie a speciali attuatori pneumatici, che funzionano come muscoli ad aria compressa.

Sensori posizionati sulle punte delle dita e sul palmo trasmettono informazioni in tempo reale al sistema, permettendo alla mano di decidere quanto stringere o delicatamente tenere un oggetto. Durante una dimostrazione a Tsukuba, la mano ha raccolto blocchi di gommapiuma morbidi e pezzi di metallo taglienti senza danneggiarli né perdere il controllo.

In un istante, è stata in grado di passare da una presa leggera e attenta a una stretta decisa, dimostrando la sua capacità di gestire i detriti imprevedibili di un disastro.

Perché la Mano funziona? La logica dietro l’innovazione

Il funzionamento della mano gigante si basa sulla sua capacità di adattamento, un’innovazione cruciale in scenari caotici e imprevedibili.

• Adattamento dinamico: I sensori in tempo reale e gli attuatori pneumatici le permettono di cambiare forza e presa in base all’oggetto che sta afferrando, proprio come farebbe una mano umana. Può raccogliere un fragile pezzo di plastica e subito dopo spostare una pesante trave d’acciaio.
• Intelligenza Aartificiale adattiva: Il sistema di intelligenza artificiale, sviluppato dal Nara Institute of Science and Technology, utilizza l’apprendimento per rinforzo (Sim-to-Real). L’IA si addestra prima in simulazioni digitali per imparare a scavare, identificare ostacoli e regolare le sue azioni. Quando viene applicata nel mondo reale, non segue comandi preimpostati, ma impara e si adatta sul momento, decidendo la pressione da applicare e la profondità a cui scavare per rimuovere gli oggetti senza destabilizzare l’ambiente circostante.

Quando usarla? Gli scenari di applicazione

Questa tecnologia trova la sua massima utilità in contesti dove la sicurezza umana è a rischio e l’attrezzatura tradizionale non è sufficiente.

• Rimozione di parti instabili: In aree colpite da terremoti, frane o alluvioni, la mano può rimuovere macerie e detriti pericolanti in modo preciso, senza causare ulteriori crolli.
• Prevenzione di disastri secondari: Uno degli usi principali è la risoluzione del problema delle dighe naturali. Dopo frane causate da terremoti o piogge intense, i fiumi possono essere bloccati da detriti, creando dighe che mettono a rischio intere comunità. La mano robotica, dotata di un sistema di scavo basato sull’IA, può creare canali di scolo o rimuovere i blocchi in condizioni estremamente pericolose, dove i lavoratori umani non potrebbero operare.
• Terreni impervi: Con un limite di peso di 3 tonnellate, può essere impiegata in zone dove le attrezzature pesanti tradizionali non riescono ad arrivare.

Questa soluzione, che combina AI e una strruttura simil umana, verrà ad essere estremamente utile in caso di emergenza,  dopo terremoti e  disastri naturali, e potrà salvare molte vite.