API e ROBOT

La danza delle api è stata scoperta all’inizio dello scorso secolo, grazie alle osservazioni di Von Frisch, e d’allora è iniziata una ricerca che ancora oggi continua, tanto complicati sono gli aspetti sottili di questa danza, cambiando alcune idee sugli insetti e avviando nuove sperimentazioni.

Ciò che questi studi hanno insegnato al mondo delle nuove tecnologie robotiche è che si possono trasmettere informazioni basilari in contesti “rumorosi”, nei quali il “rumore” è un insieme di segnali estranei che possono impedire il corretto trasferimento dei dati. Un nuovo studio (1) pubblicato su Frontiers in Robotics and AI, dove AI sta per Artificial Intelligence, si è ispirato a questa tecnica per ideare un modo per far comunicare i robot. Da esso ho tratto gli schemi.

Per comprendere la base naturale su cui avviene il trasferimento delle informazioni basta un esempio: Se vi siete mai trovati in un ambiente rumoroso, come ad esempio una fabbrica meccanica, avrete notato che gli esseri umani sono abili nel comunicare usando i gesti. Ebbene, non siamo gli unici. Infatti, le api da miele portano la comunicazione non verbale a un livello completamente nuovo.

Le api, muovendo la parte del loro addome mentre sfilano nell’alveare, possono comunicare alle altre api la posizione del cibo. La direzione di questa “danza delle scosse” permette alle altre api di conoscere la direzione del cibo rispetto all’alveare e al sole, mentre la durata della danza permette di sapere quanto è lontano. È un modo semplice ma efficace per trasmettere coordinate geografiche complesse.

Il trasferimento dei dati può avvenire tra due o più robot. Il primo robot traccia una forma sul pavimento e l’orientamento della forma e il tempo impiegato per tracciarla indicano al secondo robot la direzione e la distanza da percorrere. Questa tecnica potrebbe rivelarsi preziosa in situazioni in cui è necessario il lavoro dei robot ma le comunicazioni di rete sono inaffidabili, come ad esempio in una zona disastrata o nello spazio.

Questo ingegnoso metodo di comunicazione ha ispirato i ricercatori di quest’ultimo studio ad applicarlo al mondo della robotica. La cooperazione tra robot permette a più robot di coordinarsi e completare compiti complessi. In genere, i robot comunicano utilizzando reti digitali, ma cosa succede quando queste non sono affidabili, ad esempio durante un’emergenza o in luoghi remoti? Inoltre, come possono gli esseri umani comunicare con i robot in uno scenario del genere?

Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno progettato un sistema di comunicazione visiva per robot con telecamere a bordo, utilizzando algoritmi che consentono ai robot di interpretare ciò che vedono. Hanno testato il sistema utilizzando un compito semplice, in cui è necessario spostare un pacco in un magazzino. Il sistema consente a un umano di comunicare con un “robot messaggero”, che supervisiona e istruisce un “robot di movimentazione” che esegue il compito.

In questa situazione, l’uomo può comunicare con il robot messaggero usando dei gesti, come una mano alzata con un pugno chiuso. Il robot è in grado di riconoscere il gesto utilizzando la telecamera di bordo e gli algoritmi di tracciamento dello scheletro. Una volta che l’uomo ha indicato al robot messaggero dove si trova il pacco, questo trasmette l’informazione al robot di movimentazione.

Questo consiste nel posizionarsi di fronte al robot di movimentazione e tracciare una forma specifica sul terreno. L’orientamento della forma indica la direzione di marcia richiesta, mentre il tempo impiegato per tracciarla indica la distanza. I ricercatori l’hanno messa alla prova utilizzando una simulazione al computer e con robot reali e volontari umani. I robot hanno interpretato i gesti correttamente rispettivamente nel 90% e nel 93,3% dei casi, evidenziando il potenziale della tecnica.

In effetti le potenzialità di questa tecnica di condivisione delle informazioni può essere implementata in operazioni di ricerca e salvataggio con i robot nelle zone disastrate o tra robot che effettuano passeggiate nello spazio. Inoltre è economica e applicabile su larga scala.

Un altro insegnamento dalle nostre care api.

Riferimento:

1-Joshi Kaustubh, Roy Chowdhury Abhra “Bio-Inspired Vision and Gesture-Based Robot-Robot Interaction for Human-Cooperative Package Delivery” Frontiers in Robotics and AI 2022

a cura del dr. Piero Milella

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...