La libertà di muoversi

In un futuro neanche troppo lontano dovremo abituarci a muoverci per le strade delle nostre città tra veicoli che viaggiano liberamente senza conducente. Automobili, piccoli transporter e vari mezzi di locomozione a guida autonoma. Ma la sicurezza per i pedoni e per chiunque altro circoli per strada è davvero garantita? Qualcuno ci sta lavorando, trovando soluzioni molto interessanti.

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Il robot, un po’ sedia a rotelle un po’ esoscheletro

Il racconto di oggi è un incontro di abilità tecnologiche tra Occidente e Oriente. Ed è qui, all’incrocio virtuale tra le terre elvetiche e quelle del Sol levante, che questa ricerca prende forma.
Per capire meglio dobbiamo spostarci in Svizzera e bussare alle porte dell’EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), dove i ricercatori di LASA (Learning Algorithms and Systems Laboratory) hanno messo a punto un sistema di sicurezza da utilizzare su un particolare dispositivo ideato in Giappone: Qolo (Quality of Life with Locomotion).
Si tratta di un particolare robot, a metà strada tra un esoscheletro e una sedia a rotelle.

Realizzato dai ricercatori dell’Università giapponese di Tsukuba, Qolo ha una struttura leggera ed è dotato di ruote motorizzate. La parte di esoscheletro permette all’utilizzatore di porsi e stare in posizione eretta e, allo stesso tempo, lo sostiene quando invece si risiede.
Lo spostamento sulle ruote motorizzate è possibile sia in piedi che da seduti, come su una comune sedia a rotelle, ma con un segreto in più. La mobilità è gestita, attraverso dei sensori, dalla parte superiore del corpo dell’utente che quindi può spostarsi in piena libertà e soprattutto a mani libere.

Sicurezza nei robot a guida autonoma

A questa innovazione il team svizzero ha voluto aggiungere qualcosa in più. È nato così lo studio condotto dell’EPFL, una ricerca finanziata da Horizon 2020 e che rientra nell’ambito di un progetto dell’Unione Europea chiamato CrowdBot, che si pone l’obiettivo di testare la possibilità di far muovere autonomamente i robot in contesti affollati e in piena sicurezza.
La movimentazione di dispositivi robotici tra la folla è un problema di non facile soluzione. I crash test effettuati dai ricercatori hanno dimostrato che anche a basse velocità, l’impatto tra una sedia a rotelle robotizzata a guida autonoma e un pedone può arrecare seri danni.
Non basta, quindi, che un robot sia in grado di spostarsi da un punto a un altro seguendo un percorso, deve poterlo fare in sicurezza per sé e soprattutto per le persone che incontra sulla propria strada, e che si muovono attorno a lui.
Questo significa non solo essere in grado di evitare gli ostacoli, ma anche di reagire in maniera consona e non pericolosa alle azioni e reazioni, spesso imprevedibili, delle persone.

L’anti collisione per sedie a rotelle a guida assistita

I ricercatori di Losanna hanno lavorato proprio su questi aspetti, dotando il robot Qolo di una serie di elementi in grado di farlo muovere sicuro e in maniera fluida anche in una strada affollata di pedoni:

• un paraurti anteriore capace di attutire un’eventuale impatto
• una serie di sensori anti collisione
• telecamere nella parte anteriore
• un sistema Lidar (Light Detection and Ranging) con laser anteriore e posteriore per il rilevamento di ostacoli

Sensori, telecamere e sistema Lidar permettono al robot di registrare cosa c’è e quanto accade tutt’attorno, con una visuale che si propaga a 360 gradi. I dati raccolti sono combinati con algoritmi di rilevamento e tracciamento delle persone e del loro movimento, mentre uno speciale algoritmo di navigazione, sviluppato appositamente dai ricercatori del laboratorio LASA, consente a Qolo di identificare il percorso migliore da intraprendere. Tutto avviene in millisecondi, con una capacità di reazione praticamente immediata.
Qolo, però, è un robot a guida semi autonoma o, per meglio dire, a guida assistita. Si è detto che l’utilizzatore lo può gestire con la parte superiore del corpo. Sarà quindi l’utente a decidere in quale direzione andare e quando procedere o fermarsi, mentre Qolo si preoccuperà di muoversi con fluidità e in sicurezza, evitando gli eventuali ostacoli.

Le applicazioni robotiche

Per testarne le abilità i ricercatori del Politecnico hanno provato Qolo e i nuovi sistemi nel mercato di Losanna, e i risultati fanno ben sperare.
La soluzione di cui è stato dotato potrà essere utilizzata un domani anche per altri tipi di veicoli a guida autonoma o semi autonoma – dalle auto ai robot per il trasporto e la consegna di merci, fino ai robot umanoidi utilizzati, per esempio, negli ospedali o in luoghi frequentati da persone – e rendere il loro modo di muoversi più naturale, ma soprattutto più sicuro.

Musica: “Walking the town” – Mina
Foto in copertina: Diego Paez, postdoc LASA – Alain Herzog EPFL

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