Robot umanoidi: scopri caratteristiche, differenze e prezzi

I robot sono macchine più o meno antropomorfe, cioè che presentano sembianze umane nelle funzionalità e nei movimenti ma anche, se parliamo di robot umanoidi, nell’aspetto. Sono in grado di svolgere in modo più o meno autonomo un lavoro al posto dell’uomo e sono sistemi ormai sempre più complessi, spesso chiamati anche androidi.

Vediamo allora quali sono le varie tipologie di robot sottolineando le differenze tra:

• robot antropomorfi,
• robot umanoidi e androidi,
• robot software.

Robot umanoidi, le macchine intelligenti che richiamano l’estetica dell’essere umano

Un robot umanoide è una macchina autonoma dalle sembianze umane e capace di interagire con l’ambiente circostante.

A volte per indicare i robot umanoidi si usa anche il termine androide/androidi, che di fatto serve ad indicare un qualsiasi robot dalle fattezze umane dotato però di un certo livello di intelligenza artificiale.

Robot umanoide e androide sono a tutti gli effetti usati come sinonimi anche se, sempre più spesso, si tende a volerli distinguere.

Il termine robot umanoide indica quegli automi che si ispirano all’uomo (come per esempio i robot Pepper, Nao o iCube).

In modo un po’ più generico, quindi, oggi ci si riferisce agli umanoidi come a robot la cui struttura si ispira agli esseri umani.

Anche se la scienza sta cercando di fare sempre un passo in avanti per dotare i robot umanoidi non solo di abilità fisiche ma anche di capacità sensoriali e cognitive.

apponese ha però fatto sapere che la conoscenza acquisita in quasi vent’anni di sviluppo verrà capitalizzata per la creazione di protesi robotiche ed esoscheletri.

Qual è il prezzo di un robot umanoide?

Nel 2024 il prezzo di un robot umanoide si aggira tra i 20.000 e 50.000 dollari in base alle opzioni e al fattore di personalizzazione.

Robot umanoidi, i modelli più avanzati

Tesla Bot, il robot umanoide di Elon Musk

Elon Musk ha annunciato lo sviluppo di un elegante robot umanoide chiamato Tesla Bot, ideato per i compiti noiosi, pericolosi e ripetitivi e che incorpora l’intelligenza artificiale automobilistica Tesla.

Il Tesla bot è di colore bianco e nero, alto 175 centimetri e pesa 56 chili. Il robot umanoide è sicuro e leggero e si muove lentamente e liberamente nello spazio.

Una volta messo in produzione, il Tesla Bot dovrebbe costare circa 20mila euro, una prezzo davvero interessante per un robot con queste prestazioni.

Figure AI: robotica e intelligenza artificiale

Figure AI rappresenta un punto di svolta nel panorama della robotica e dell’intelligenza artificiale. Con il suo robot umanoide Figure 01, la startup ha dimostrato come l’integrazione di un modello linguistico avanzato possa rendere le interazioni tra umani e macchine più naturali e intuitive. La collaborazione con OpenAI ha permesso di sviluppare capacità di visione e linguaggio sorprendenti, promettendo di rivoluzionare il campo della robotica umanoide.

Il campo d’azione di Figure 01 si estende promettendo di apportare efficienza e precisione nei settori chiave come la manifattura e la logistica.

Ecco alcune delle principali caratteristiche di Figure 01:

• Altezza: 168 cm
• Carico utile: 20 kg
• Peso: 60 kg
• Runtime: 5 ore
• Velocità: 1,2 m/s
• Sistema: elettrico
• Movimento fluido e naturale, quasi umano, che permette al robot di integrarsi senza problemi nell’ambiente lavorativo
• Capacità di apprendere e adattarsi a diversi compiti attraverso un’intelligenza artificiale sofisticata e auto-evolutiva
• Contributo alla riduzione di infortuni sul lavoro, assumendo ruoli pericolosi in sostituzione dell’uomo
• Supporto e miglioramento delle funzioni umane, elevando il potenziale di lavoro in termini di creatività e innovazione.

Agility Robotics

Agility Robotics, impresa statunitense leader nella creazione di robot ad alta efficienza, si concentra principalmente sulla locomozione bipede. Il loro prodotto di spicco, Digit, un robot bipede pensato per operazioni logistiche, ha destato molto interesse l’anno scorso quando Amazon ha scelto di implementarlo come collaboratore nei propri depositi. Progettato con mani specializzate per manipolare contenitori di plastica, Digit è stato ideato per sostituire gli operatori umani nei lavori più monotoni e fisicamente onerosi. Con un’altezza di 175 centimetri, il robot può sollevare e trasportare pacchi pesanti fino a 16 chilogrammi, anche se inizialmente è utilizzato per muovere contenitori vuoti all’interno dei magazzini. L’impiego di un automa umanoide con due gambe invece che un veicolo autonomo è giustificato dalla necessità di farlo operare in spazi angusti o su pavimenti irregolari, soprattutto in vecchi impianti non progettati per il passaggio di grandi macchine. Inoltre questi robot possono eseguire mansioni simili a quelle umane come sollevare pacchi e posizionarli su scaffali o contenitori.

Amazon sostiene che Digit lavorerà insieme agli operatori umani e l’azienda assicura che non sono previsti licenziamenti. Di recente Agility Robotics ha stretto una partnership con Nvidia per potenziare le capacità cognitive dei loro robot.

Apptronick

Apptronick è una società specializzata nella creazione di robot umanoidi multifunzionali per l’automazione in vari settori industriali. Il loro robot di punta, Apollo, è progettato per affrontare lavori fisicamente impegnativi e ripetitivi, contribuendo a colmare la mancanza di manodopera e migliorare l’efficienza. Con un’altezza di 170 centimetri e un peso di 72 chili, Apollo può trasportare carichi fino a 25 chili e dispone di batterie intercambiabili a caldo, offrendo un’autonomia di 4 ore ciascuna. Recentemente, Apptronick ha stretto una partnership con Mercedes-Benz per distribuire commercialmente Apollo nelle loro strutture produttive. Il compito di Apollo sarà quello di trasportare le varie parti necessarie all’assemblaggio lungo la linea di produzione, liberando così gli operai da queste attività. Ciò consentirà ai lavoratori umani di concentrarsi sulle mansioni che richiedono un maggiore grado di responsabilità e competenza.

Fourier Intelligence

Fourier Intelligence, con sede a Shanghai in Cina, è un’impresa di robotica dedicata allo sviluppo di robot altamente sofisticati nel settore sanitario. Il loro robot più avanzato, il Gr-1, è progettato per essere versatile ed efficiente e viene utilizzato in diversi scenari come assistenza agli anziani, soccorso in caso di disastri e servizi domestici. Ha un modulo di intelligenza emotiva integrato, un display ad alta risoluzione e un sistema di riconoscimento vocale. L’azienda cinese ha annunciato che è pronta per avviare la produzione del Gr-1 che è equipaggiato con telecamere per percepire l’ambiente circostante e algoritmi visivi per riconoscere oggetti e persone ed evitare ostacoli. Le sue mani robotiche hanno 11 gradi di libertà e possono afferrare oggetti in modo sicuro, imitando il movimento delle dita umane. Il sistema è inoltre compatibile con software di gestione della flotta per coordinare più unità da un punto centrale, comprese assegnazioni di missioni, compiti e monitoraggio. Inoltre il robot ha anche una modalità di teleoperazione per l’uso con un visore di realtà aumentata e tecnologie 5G.

Boston Dynamics

L’americana Boston Dynamics – di proprietà della casa automobilistica sudcoreana Hyundai –, è una rinomata azienda di robotica nota per i suoi robot all’avanguardia. Specializzata nello sviluppo di robot con avanzata mobilità, destrezza e sistemi di controllo, ha guadagnato riconoscimento mondiale per le sue capacità impressionanti e il design innovativo. Tra i robot più notevoli di Boston Dynamics c’è Atlas, un robusto robot umanoide dotato di eccezionale mobilità e capacità di interagire con l’ambiente circostante utilizzando le sue mani. Dotato di sensori che gli consentono di percepire l’ambiente, Atlas è in grado di muoversi in ambienti complessi. Il suo sistema avanzato gli permette di eseguire una vasta gamma di compiti con precisione ed efficienza. A giugno, l’azienda ha mostrato la versione completamente elettrica del suo robot umanoide. Dotato attuatori elettrici al posto dei vecchi giunti idraulici, promette prestazioni superiori a quelle umane sia in termini forza che flessibilità, con l’obiettivo di entrare sul mercato per essere finalmente impiegato in applicazioni del mondo reale. Il primo banco di prova sarà nella produzione automobilistica, in collaborazione con Hyundai.

Sanctuary AI

La canadese Sanctuary AI ha recentemente presentato Phoenix, un robot alto 170 centimetri e pesante 70 chili che rappresenta un concentrato tecnologia avanzata ed è tra i più avanzati al mondo per mobilità delle dita: le sue mani possono muoversi con 20 gradi libertà. Phoenix è dotato di una combinazione di intelligenza artificiale avanzata e meccanica di precisione, consentendogli di imparare, adattarsi e assistere gli esseri umani in modi al momento difficilmente prevedibili. In un progetto pilota condotto a Vancouver, Canada, nel marzo di quest’anno, Phoenix è stato impiegato in un negozio al dettaglio, dove ha completato con successo 110 attività legate alla vendita al dettaglio nel negozio. Queste attività includevano il prelievo e l’imballaggio della merce, l’etichettatura, la piegatura degli abiti e la pulizia del negozio.

Unitree Robotics

Unitree Robotics, azienda cinese specializzata in robotica è l’unica azienda in grado di competere con la Boston Dynamics per destrezza nella mobilità dei propri androidi. Il loro robot H1 è riuscito a eseguire un salto mortale all’indietro senza l’ausilio di sistemi idraulici. H1 utilizza motori elettrici M107 e gambe estremamente snodabili per ottenere movimenti fluidi e naturali. Anche se attualmente il robot H1 è ancora in fase di sviluppo e non ha applicazioni pratiche nel mondo reale. Il robot, alto 180 centimetri e pesante 47 chili, ha ottenuto anche il record mondiale di velocità, raggiungendo i 3,3 metri al secondo. Utilizza diversi sensori, tra cui un 3D LiDAR e una fotocamera di profondità Intel RealSense per scansionare l’ambiente circostante ed è alimentato da una batteria sostituibile da 864 watt.

Oversonic

Oversonic Robee, sviluppato da Oversonic, è la risposta italiana alla robotica umanoide. Utilizzato in varie industrie italiane, conta circa 80 applicazioni diverse. Scopo della sua creazione è migliorare gli ambienti di lavoro, rendendoli più personalizzati alle esigenze umane e più attenti all’ambiente. Questo robot umanoide impiega l’intelligenza artificiale per supportare gli esseri umani in diversi contesti lavorativi, analizzando e memorizzando dati dai suoi sensori e sfruttando servizi cognitivi avanzati del cloud. Con un’altezza massima di 200 cm e un peso fino a 120 chili, a seconda della configurazione, il robot è in grado di muoversi autonomamente evitando ostacoli, eseguire operazioni manuali come l’assemblaggio e la movimentazione di oggetti, e trainare materiali fino a 50 chili utilizzando un carrello.

Asimo, un umanoide già andato in pensione

Asimo è un robot umanoide progettato dalla Honda e prodotto fino a luglio del 2018. La parola deriva da un acronimo – Advanced Step in Innovative Mobility .

Ma in molti sono convinti che dietro ci sia un omaggio allo scrittore Isaac Asimov, pioniere della fantascienza moderna e ideatore dei robot positronici e delle tre leggi della robotica.

Asimo è stato progettato per essere un assistente multifunzione: alto 130 centimetri riesce a fare movimenti in modo molto fluido, cammina (anche su sentieri irregolari), corre (anche se non va oltre i 9 km/h), sale le scale, salta.

Riesce a interagire con l’ambiente circostante (riconoscendolo e mappandolo) e anche con gli esseri umani grazie al riconoscimento vocale e del linguaggio naturale piuttosto avanzati. Comprende il tono di voce anche quando ci sono più persone che parlano contemporaneamente o ci sono rumori di fondo.

Asimo riesce addirittura a esprimersi con la lingua dei segni ed è in grado di svolgere alcuni compiti. Sa svitare il tappo di una bottiglia o versare dell’acqua in un bicchiere, molto utile quando impiegato come robot di assistenza agli anziani.

Il robot Asimo è già andato in pensione. La Honda ha infatti deciso di non produrre, da luglio 2018, nuovi esemplari di questo robot avanzato.

Robot e AI generativa: cosa è cambiato?

“Cosa vedi in questo momento?”, chiede un uomo a un robot umanoide in piedi dietro un tavolo. “Vedo una mela rossa su un piatto al centro del tavolo, uno stendino con delle tazze e un piatto, e tu in piedi vicino, con la mano sul tavolo”, risponde il robot. “Perfetto, posso mangiare qualcosa?”, dice l’uomo. “Certo”, risponde il robot. Flette le braccia, raccoglie la mela con la mano destra, la passa alla mano sinistra e la porge all’uomo. L’uomo chiede al robot di spiegare le sue azioni. Il robot risponde: “Ti ho dato la mela perché è l’unico oggetto commestibile che potevo offrirti dal tavolo”.

Questa dimostrazione, mostrata in un video pubblicato a marzo 2024 da Figure ha suscitato grande stupore. Mostra un robot umanoide in grado di sostenere conversazioni, riconoscere e manipolare oggetti, risolvere problemi e spiegare le proprie azioni. Figure non è l’unica a produrre risultati così impressionanti. Dopo anni di lenti progressi, i robot sembrano improvvisamente diventare molto più intelligenti. Cosa è cambiato?

L’ingrediente magico è l’intelligenza artificiale. Ricercatori accademici, startup e giganti tecnologici stanno prendendo i progressi dell’AI, come i modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM), la sintesi vocale e il riconoscimento delle immagini, e li stanno applicando alla robotica. Gli LLM sono noti per l’alimentazione di chatbot come ChatGPT, ma è emerso che possono aiutare ad alimentare anche i robot reali.

Il robot nel video di Figure aveva le sue capacità di riconoscimento vocale e di sintesi vocale spaventosamente realistica fornite da OpenAI, che è un investitore della società. OpenAI ha chiuso la propria unità di robotica intorno al 2020, preferendo invece investire in Figure e in altre startup. Ma poi OpenAI ci ha ripensato e ha iniziato a costruire un nuovo team di robotica, segno di come il sentimento abbia iniziato a cambiare.

Un passo fondamentale verso l’applicazione dell’AI ai robot è stato lo sviluppo di modelli “multimodali” – modelli di ai addestrati su diversi tipi di dati. Ad esempio, mentre un modello linguistico viene addestrato utilizzando una grande quantità di testo, i “modelli linguistico-visivi” vengono addestrati anche utilizzando combinazioni di immagini (fisse o in movimento) in concerto con le corrispondenti descrizioni testuali. Questi modelli imparano la relazione tra i due elementi, consentendo loro di rispondere a domande su ciò che sta accadendo in una foto o in un video, o di generare nuove immagini in base a richieste di testo.

Robot antropomorfo

Il robot antropomorfo è una macchina in grado di imitare alcune abilità dell’uomo come, ad esempio, la capacità del movimento o la percezione degli spazi.

Oggi all’interno della robotica antropomorfa rientrano sia la robotica industriale sia la robotica umanoide.

Nel primo caso parliamo di robot che imitano capacità umane, ad esempio bracci meccanici che imitano il movimento e le abilità delle braccia e delle mani umane. Nel secondo caso di robot che hanno fattezze umane con testa, tronco, braccia, gambe.

A seguito dell’accelerazione con la quale si sono evoluti i robot umanoidi, ormai si tende a identificare la robotica antropomorfa con la robotica industriale, in particolare con i bracci robotici (detti anche bracci robotizzati) impiegati all’interno delle aziende.

Si adoperano in sostituzione o in affiancamento agli uomini lungo il ciclo e la catena produttiva. E’ grazie alla robotica antropomorfa che oggi l’automazione industriale ha raggiunto elevati livelli di industrializzazione.

Nella robotica industriale si stanno oggi facendo strada i robot collaborativi o cobot (collaborative robot): si tratta sempre di robot industriali, per lo più bracci robotizzati, che però non vengono programmati prima di essere inseriti nel ciclo di produzione ma “apprendono sul campo”. La loro formazione avviene grazie ad una serie di sensori ed unità di calcolo e analisi che consentono a questi bracci robotici di memorizzare i movimenti e le operazioni che svolte da un operatore umano e, in seguito, di replicarle.

Androidi, i robot umanoidi dall’aspetto umano

E’ a tutti gli effetti un automa, differente quindi dal cyborg che, al contrario, è un essere umano aumentato, cioè un corpo biologico con innesti artificiali.

Il termine androide viene usato sia al maschile sia al femminile, anche se esiste il corrispettivo ginoide (decisamente poco usato) per definire una robot umanoide dalle sembianze femminili.

Sophia, il robot umanoide più avanzato al mondo

Sophia è stata creata il 14 febbraio 2016. Il suo creatore, David Hanson, ha creato la ginoide combinando le caratteristiche dell’antica regina egiziana Nefertiti, della splendida attrice Audrey Hepburn e di sua moglie.

Il termine androide indica quei robot che tendono ad avere sembianze umane e sono dotati di sistemi di intelligenza artificiale come il robot Sophia. Oppure i robot umanoidi giapponesi realizzati dallo scienziato Hiroshi Ishiguro che sembrano cloni di esseri umani. L’androide indistinguibile dall’uomo si può trovare più che altro nelle storie fantascientifiche.

Sophia è in grado di imitare i gesti umani, le espressioni del viso, rispondere alla domande e avere delle conversazioni.

Le telecamere incorporate negli occhi permettono al robot umanoide di tracciare i volti e di riconoscere le persone. Sophia e gli altri robot, progettati per essere sociali, saranno in grado di aiutare le persone a migliorare la propria vita, sostiene in creatore Hanson.

L’androide di Leonardo da Vinci, l’automa cavaliere

L’automa cavaliere, oggi riconosciuto più che altro come il robot di Leonardo da Vinci è forse il primo androide della storia, un automa meccanico umanoide progettato nel 1495.

Ad oggi ancora non si sa se il robot sia stato realizzato. Ciò che la storia ci ha fatto giungere, sono gli appunti di Leonardo da Vinci racchiusi nel Codice Atlantico. Più qualche altro disegno e appunti riscoperti negli anni Cinquanta del Novecento sparsi su alcuni taccuini del genio fiorentino (presumibilmente scritti tra il 1495 ed il 1497).

Nel 2005 a Berlino, durante un’esposizione dedicata al grande maestro italiano, è stata esposta una ricostruzione del robot di Leonardo di Vinci con le indicazioni dei suoi meccanismi interni e del suo funzionamento.

In realtà, nel 2007 il laboratorio del museo e centro di ricerca Leonardo3, nel tentativo di ricostruire l’automa vinciano utilizzando gli appunti di progettazione originari, è giunto alla conclusione che non tutti i meccanismi descritti negli appunti di Leonardo da Vinci sono direttamente collegabili al robot. Persino i disegni ritrovati non è detto che rappresentino davvero gli ingranaggi dell’automa.

I robot software

Nell’immaginario comune quando si parla di robot si tende immediatamente a pensare a un automa fisico, un oggetto tangibile. In realtà, esistono alcune tipologie di robot software, alcuni veri e propri sistemi e programmi software che rientrano nell’alveo dell’intelligenza artificiale, altri che assumono “sembianze fisiche” attraverso ologrammi o immagini e oggetti digitali grazie a realtà aumentata e realtà virtuale.

RPA (Robotic Process Automation) e i robot software

Un esempio concreto di robot software sono i sistemi di RPA Robotic Process Automation i quali, stando alla definizione di IrpaAI (Institute for robotic process automation and artificial intelligence), vengono coinvolti nell’automazione di processi lavorativi utilizzando software “intelligenti” (i software robot appunto). Questi sono capaci di eseguire in modo automatico attività ripetitive imitando il comportamento degli esseri umani e interagendo con le applicazioni informatiche aziendali (esattamente come fanno gli esseri umani nello svolgimento delle proprie normali attività lavorative).

I sistemi di RPA di fatto sostituiscono l’essere umano ma sono robot software che possono dare un enorme contributo nelle attività ripetitive, quelle dove il valore aggiunto è scarso (se non nullo) dal punto di vista delle competenze e del business.

Il robot giornalista

Un altro esempio di software robot è il generatore automatico di contenuti, un sistema tecnologico dal quale è nato il robot giornalista.

Il più noto robot software di questo tipo è Wordsmith, una piattaforma digitale di generazione di contenuti in linguaggio naturale, utilizzata ormai da qualche anno da Associated Press e Yahoo.

Il Washington Post ha utilizzato il robot software nel 2016 per la XXXI edizione dei giochi olimpici estivi di Rio de Janeiro.

Un altro robot giornalista che ha fatto parecchio parlare di sé è quello progettato dall’azienda cinese Tencent (proprietaria anche di WeChat), Dreamwriter. Nel 2015, in un solo minuto, il software robot ha scritto 916 ideogrammi – senza alcun errore – componendo un vero e proprio servizio giornalistico con un’analisi sulla variazione degli indici al consumo in determinato periodo.

Sempre in ambito giornalistico ci sono poi software robot che assumono anche fattezze fisiche umane, come l’ologramma in uso all’agenzia di stampa cinese Xinhua. Si tratta di un giornalista presentatore (virtuale) che legge le notizie e conduce un telegiornale.

Dal 2022, con l’avvento dell’AI generativa segnato dal lancio di ChatGPT, i grandi modelli linguistici sono subentrati ai software robot per la generazione ed elaborazione di testi e di immagini.

Qinglong, umanoide a grandezza naturale alla World AI Conference 2024

Qinglong, sviluppato dal laboratorio cinese Humanoid Robots, è stato mostrato alla World AI Conference a luglio 2024. Il robot dimostra una destrezza avanzata basata sull’intelligenza artificiale.

Qinglong ha abili mani simili a quelle umane, che gli consentono di eseguire compiti precisi come manipolare oggetti. In mostra al WAIC, ha raccolto oggetti morbidi come il pane senza danneggiarli. Il robot umanoide ha anche raccolto e posato diversi oggetti, comprese le tazze, con facilità.

Il software di intelligenza artificiale integrato di Qinglong è in grado di determinare il livello di forza necessario per raccogliere un oggetto specifico.

“Abbiamo introdotto la visione e il tatto in Qinglong in modo che possa avere una forza adeguata durante il processo di presa, che è un collegamento molto importante per l’applicazione flessibile della presa nella tecnologia di base dei robot umanoidi”, ha affermato Xing Boyang, direttore dei sistemi di ricerca e sviluppo di Humanoid Robot.

Il robot è stato creato da Humanoid Robots, un laboratorio di ricerca con sede a Shanghai scelto dal Ministero dell’Industria e della Tecnologia dell’Informazione cinese per istituire il National Local Joint Humanoid Robot Innovation Center.

Qinglong ha un busto bionico che offre al robot un movimento agile e un controllo del movimento antropomorfo. Ha fino a 43 gradi di libertà attivi, consentendo un’ampia gamma di movimenti.