C'è un rinnovato interesse per l'utilizzo di robot intelligenti, automazione e analisi predittiva basata sull'intelligenza artificiale, l'apprendimento automatico e l'edge computing.
Tra i settori che stanno diventando sempre più robotizzati troviamo quello manifatturiero, la logistica, l'assistenza sanitaria e il retail. L'Industria 4.0, la potenza dell'intelligenza artificiale (IA), l'apprendimento automatico e le reti ad alta velocità stanno dando vita a una nuova ondata di robot intelligenti e cooperativi.
Inoltre, l'uso di tecnologie immersive, come la realtà aumentata (AR) e quella virtuale (VR), associate ai gemelli digitali consente di monitorare, controllare e interagire con i robot in tempo reale senza trovarsi fisicamente nello stesso luogo.
Alcune organizzazioni utilizzano l'intelligenza artificiale per aiutare gli operai e i tecnici a lavorare fianco a fianco con le loro controparti robotiche, creando nuove modalità di collaborazione e migliorando la sicurezza.
Ad esempio, in diversi centri logistici Amazon chiede ad alcuni degli operatori di indossare speciali giubbotti che inviano continuamente dei segnali. Dal momento che i centri di Amazon sono fortemente robotizzati, le persone che si sposano al loro interno potrebbero correre dei rischi. I giubbotti segnalano la presenza di esseri umani e i robot nelle vicinanze si fermano immediatamente.
Il metaverso inizia a livello industriale, con i gemelli digitali e l'automazione della fabbrica
Oggi siamo bombardati da notizie recenti sul metaverso, l'omniverso e altre versioni di mondi digitali immersivi. Veniamo incoraggiati a guardare a un futuro in cui potremo interagire liberamente con chiunque, ovunque, utilizzando la realtà aumentata e quella virtuale per migliorare le nostre vite. Sebbene si stia investendo molto in questa direzione, alcune persone non sono ancora convinte che il metaverso sarà un cambiamento così rivoluzionario nella nostra società.
La combinazione di realtà aumentata, realtà virtuale e imaging avanzato aiuta le industrie a interagire con lavoratori e risorse di vario tipo utilizzando i gemelli digitali. Oggi le applicazioni dei gemelli digitali comprendono la simulazione, la manutenzione predittiva, la gestione degli edifici, il funzionamento da remoto e la robotica avanzata.
L'uso delle tecnologie AR e VR nelle applicazioni industriali cresce in modo significativo e aiuta produttori, operatori logistici e altre organizzazioni a migliorare la produttività, ridurre i costi e aumentare l'efficienza e la competitività.
I ricercatori dell'Università di Binghamton stanno lavorando a una soluzione innovativa che utilizza la realtà aumentata per colmare il divario tra il comportamento umano e quello dei robot in un impianto industriale.
"Di solito si usa la realtà aumentata per vedere ciò che un robot sta facendo al momento", afferma il professore assistente Shiqi Zhang. "Qui invece forniamo un canale di comunicazione bidirezionale in cui l'uomo può commentare le intenzioni o i comportamenti del robot. Il canale di comunicazione non è molto complicato, ma è la prima volta che abbiamo questo tipo di interazione".
Amazon, che dispone di circa un milione di robot a guida digitale per supportare la logistica di magazzino, utilizza i gemelli digitali e NVIDIA Omniverse Enterprise per ottimizzare la progettazione e il flusso del magazzino, addestrare assistenti robotici più intelligenti e aumentare la produttività complessiva.
Il professor Karthik Ramani della Purdue University lavora con i produttori per creare fabbriche virtuali. Possono esplorare le tecnologie di risparmio del lavoro utilizzando la realtà aumentata prima di implementarle in fabbrica. "La realtà aumentata permette agli utenti di vedere esattamente dove si muoverà un robot, semplicemente guardando l'ambiente circostante. Non c'è bisogno di tradurre una posizione da una mappa sovrapposta all'ambiente reale, che potrebbe comportare un ulteriore carico cognitivo, perché questo passaggio è già stato fatto". Possono simulare il modo in cui gli operai della fabbrica interagiscono con il robot. Possono stabilire se il robot può contribuire a migliorare la produttività. Possono anche sperimentare virtualmente il layout della fabbrica per massimizzarne la produttività.
Le reti cellulari 5G abilitano la robotica da remoto mediante le tecnologie VR e AR
Per la maggior parte dei consumatori, il 5G è una scelta obbligata. Se il nuovo smartphone mostra il simbolo del 5G sullo schermo, sappiamo che è connesso a una rete 5G. Ma la differenza nell'esperienza utente rispetto alle precedenti reti 4G non è poi così evidente. A meno che non facciamo un uso continuo di videogiochi sullo smartphone e non ci colleghiamo a un'antenna 5G mmWave, non noteremo grandi differenze in termini di larghezza di banda e prestazioni.
La parte più importante delle opportunità di guadagno del 5G verrà probabilmente dai casi di utilizzo aziendali, inclusa la robotica. I veri vantaggi del 5G, con caratteristiche come la comunicazione ultra-affidabile a bassa latenza (URLLC) e il network slicing, sono destinati alle applicazioni critiche come la robotica e il funzionamento da remoto, che richiedono stabilità e affidabilità della rete wireless.
L'intelligenza artificiale è fondamentale per una robotica completamente autonoma
La combinazione di intelligenza artificiale e robotica crea sistemi autonomi più intelligenti. I robot possono apprendere e rispondere a requisiti che vanno oltre i semplici comandi grazie all'apprendimento automatico, al riconoscimento delle immagini e ad algoritmi avanzati.
I robot basati sull'intelligenza artificiale possono eseguire autonomamente le funzioni e i compiti previsti attraverso algoritmi di apprendimento automatico. I robot basati sull'intelligenza artificiale sono simili ad applicazioni di automazione intelligente, in cui il robot fornisce il corpo e l'intelligenza artificiale fornisce il cervello.
Secondo Microsoft: "La robotica intelligente utilizza l'intelligenza artificiale per migliorare la collaborazione tra persone e dispositivi. L'intelligenza artificiale aiuta i robot ad adattarsi a situazioni dinamiche e a comunicare in modo naturale con le persone".
All'inizio di quest'anno, quando ha annunciato la sua intenzione di acquistare Twitter, Elon Musk ha anche rivelato che Tesla stava progettando un robot antropomorfo completamente autonomo.
Musk ritiene che i robot non saranno utili come veri e propri assistenti umani finché non acquisiranno "un'intelligenza sufficiente per muoversi nel mondo e fare cose utili senza essere programmati specificamente per fare qualcosa".
"Per risolvere il problema della guida autonoma, è necessario risolvere l'intelligenza artificiale applicata alla realtà", dichiara Musk. "Se si risolve il problema dell'intelligenza artificiale applicata alla realtà per un'auto, che è a tutti gli effetti un robot su quattro ruote, è possibile generalizzarla anche per un robot dotato di gambe".
Il futuro della robotica basata sull'intelligenza artificiale
L'intelligenza artificiale e la robotica sono tecnologie digitali che influiranno notevolmente sullo sviluppo dell'umanità nel prossimo futuro. Hanno sollevato domande importanti su cosa si dovrebbe fare con questi sistemi, cosa i sistemi stessi dovrebbero fare, quali rischi comportano e come si possano controllare questi fattori.
"L'intelligenza artificiale e la robotica hanno messo in discussione la visione dell'uomo come specie intelligente e dominante sulla Terra", dichiara Vincent C. Müller, professore di filosofia della tecnologia presso l'Eindhoven University of Technology (TU/e). "Abbiamo compreso i dubbi che sono stati sollevati e dovremo osservare da vicino gli sviluppi tecnologici e sociali per cogliere tempestivamente nuovi problemi, sviluppare un'analisi filosofica e imparare dai problemi tradizionali della filosofia".
L'intelligenza artificiale e la robotica porteranno probabilmente a un notevole aumento della produttività e, di conseguenza, della ricchezza complessiva. Inoltre, l'utilizzo di tecnologie come la realtà aumentata e quella virtuale, i gemelli digitali e il metaverso può accelerare l'adozione della robotica in molti luoghi di lavoro.
In che modo i robot interagiscono con gli esseri umani e dove risiedono le sfide e le opportunità dell'intelligenza artificiale e delle tecnologie immersive sono le domande a cui ingegneri, progettisti, accademici e molti altri professionisti dovranno rispondere oggi e in futuro.
