Dentro l’IIT, reportage, prima parte. Un giorno con i ricercatori.

Notizie

La sede IIT di Genova

 «Con il cane-robot e i ricercatori che ringhiano.»


Di Andrea G. Cammarata

Se chiedi ad alcuni ricercatori del CNR (Consiglio nazionale delle ricerche) cosa ne pensano dell’Istituto italiano di Tecnologia, ti rispondono “L’IIT ha un livello di produzione (numero di paper) molto basso, hanno avuto troppi fondi e tutto ciò è sintomo che non sono molto bravi”. Leggi poi Repubblica, l’articolo “diffidente” dal titolo “Ecco i campioni della ricerca…” a firma Elena Dusi, è tutto un buttar fango sull’IIt: “la produttività di ogni ricercatore è di appena 0,34 articoli all’anno”. Tanto basta per  (1) farsi un giro a Genova la città del “mugugno”, (2) andare dentro la sede principale dell’Istituto Italiano di Tecnologia, (3) parlare con i ricercatori e farsi un’idea più chiara.

L’IIT è un mastodonte da 30mila metri quadri che spunta fra le terrazzate genovesi, svariate centinaia di persone dentro al lavoro, un’ottantina di parcheggi in tutto, la mensa è ancora in costruzione. I ricercatori più giovani toccano a malapena 1250 euro al mese, no buoni pasto, no alloggi, e niente parcheggi. Carico di lavoro da 10-12 ore al giorno di media. Poi se gli dici che non producono abbastanza, s’incazzano.

Ho passato una giornata con uno di loro. Michele è orginario di Rimini, 30 anni: un minuto gli dura trenta secondi, vive per la ricerca. Innamorato di una scienziata dell’IIT, ma non riesce a vederla abbastanza. Perché? “Passa troppo tempo in laboratorio con i topi”. Michele corre come Forrest, forse non vedrà tutti i risultati del suo lavoro, “perché la scienza ha tempi lunghi”. Diversi i tempi di cottura del cibo: una grave perdita. Alla sua tavola mangiamo pollo crudo e pane in cassetta: “è il cibo del ricercatore, devi farci l’abitudine”. Altrimenti c’è il catering che serve l’IIT, è  uguale o peggio: cibo in vaschette di plastica riscaldate.

Corriamo al Centro. Entrare dentro l’IIT ? Come in Ritorno al futuro, ci manca poco che fra una porta tagliafuoco e l’altra ti vedi spuntare “Doc” e Martin Mc Fly. Superi i controlli di routine e sei nel dipartimento di Advanced Robotics. Gli occhi umanoidi guardano misteriosamente i tuoi, sulle scrivanie i loro arti sono poggiati senza vita. Ti chiedi dove sia l’Avatar convinto di trovarlo da qualche parte nei laboratori, e sbatti il naso su una stampante 3D per i prototipi degli scienziati. Chiedo come funziona: “facilissimo, la plastica liquida viene depositata per livelli e crea l’oggetto che hai disegnato in 3D al computer”. Amazing. Nell’altra stanza c’è HyQ, cane-robot, il cervello gli penzola per terra “lo stiamo operando”.

I ricercatori, tutti sulla trentina, parlano inglese, scarabocchiano formule matematiche sulle porte a vetri degli uffici, entusiasti guardano al futuro e alla green-economy. Fuori dal centro, a pranzo in una modesta trattoria, alcuni mi assicurano la loro libertà nella ricerca, “in altri posti è diverso”.

Su Facebook Michele ha commentato duramente l’articolo di Elena Dusi: “Sembra uno schiaffo all’impegno e ai sacrifici di tanti giovani che ci lavorano”. Gli chiedi perché? “Per calcolare la produttività media in termini di paper, hanno preso il numero di pubblicazioni del 2009 – quando il centro era mezzo vuoto – e l’hanno diviso per il numero di assunti attuali: 811. -Lo sguardo è irritato- “Molti dipartimenti come quello di neuro-scienze, richiedono anni di sperimentazione per arrivare a risultati pubblicabili, noi siamo partiti praticamente da zero tre anni fa e nel 2009 stavamo ancora comprando le attrezzature per i laboratori e assumendo persone”. “Riguardo ai costi elevati per pubblicazione -insiste- è chiaro che lievitano alle stelle se conteggi anche i costi fissi iniziali necessari a comprare le attrezzature per poter lavorare”.

I ricercatori dell’Iit soffrono insomma del peso di un Governo mal visto in tutto il mondo e ogni momento è buono a certa stampa per attaccare di conseguenza il loro lavoro, tuttavia “la perla di Tremonti”, malgrado alcuni difetti, riattrae i cervelli in fuga e ha comunque un respiro internazionale. Chi ne fa le spese alla fine sono sempre i ricercatori. I passi in avanti nella ricerca del dipartimento di Advanced Robotics, diretto da Darwin Caldwell, sono interessanti: HyQ, Arbot e la Micro-turbina, i progetti che scopriamo.

Pubblicato Agoravox

Pag. 1 di 3; pag. 2; pag. 3

Dentro l’IIT, reportage, seconda parte: HyQ cane-robot (pag.2)

HyQ (hydraulic quadruped) è uno dei primi progetti del Dipartimento di Advanced Robotics (IIT), il progettista è lo scienziato svizzero  Claudio Semini, post-doc, 33 anni.

HyQ, un cane robot, una bestia da 75 chili? A cosa serve?

Scopo principale della ricerca è di costruire una macchina out-door environment molto versatile in grado di superare terreni parecchio accidentati. Per esempio,se c’è un terremoto, HyQ potrebbe muoversi tra le macerie, iniziare a cercare le persone, fornire le prime immagini della situazione. HyQ muovendosi su zampe è molto agile e non ha i limiti evidenti dei robot che si muovono su cingolati o su ruota.

Come è nata l’idea?

Dal mio dottorato di ricerca, il progetto è partito nel 2007, all’inizio eravamo solo io e il Direttore di Dipartimento, Darwin Caldwell, e Nikos Tsagarakis, Senior Researcher, poi il gruppo è cresciuto, adesso siamo nove persone. In particolare Jonas Buchli, che ha una approfondita esperienza nel controllo di robot con zampe, ci sta aiutando a migliorare la locomozione di HyQ.(…) Continua a leggere


Dentro l’IIT, reportage, terza parte: i progetti Arbot e Micro-turbina(Pag.3)

Carlo Tacchino, Senior Electronic Engineer, e Emanuele Guglielmino, Team Leader, del Dipartimento di Advanced Robotic (IIT) raccontano il progetto Arbot e Micro-turbina.

Raccontatemi cosa fate al Dipartimento di Advanced Robotics.

Noi ci occupiamo dello sviluppo di robot antropomorfi, umanoidi, quindi bipedi, e bio-ispirati, tra cui quadrupedi. Per quanto riguarda il grande filone di ricerca di “robotica umanoide”, nel mondo ci saranno una decina di istituti più o meno come questo. Si cerca di creare dei robot simili all’uomo per fargli compiere attività che risulterebbero pericolose o a rischio per l’uomo. L’obiettivo generale  è  quello di aver robot che possano stare accanto all’uomo, e quindi interagire con esso in modo sicuro, portando assistenza, sorvegliando anziani, bambini, disabili.

 Sul modello giapponese?

Il Giappone ha una popolazione molto anziana, in questa ricerca è molto avanti, investe parecchi soldi. Qui è diverso, per queste cose è ancora importante un contatto umano. () Continua a leggere.

Annunci

Dentro l’IIT, reportage, seconda parte. HyQ cane-robot.

Notizie, Recensioni e Interviste

Di Andrea G. Cammarata

HyQ (hydraulic quadruped) è uno dei primi progetti del Dipartimento di Advanced Robotics (IIT), il progettista è lo scienziato svizzero  Claudio Semini, post-doc, 33 anni.

HyQ, un cane robot, una bestia da 75 chili? A cosa serve?

Scopo principale della ricerca è di costruire una macchina out-door environment molto versatile in grado di superare terreni parecchio accidentati. Per esempio,se c’è un terremoto, HyQ potrebbe muoversi tra le macerie, iniziare a cercare le persone, fornire le prime immagini della situazione. HyQ muovendosi su zampe è molto agile e non ha i limiti evidenti dei robot che si muovono su cingolati o su ruota.

Come è nata l’idea?

Dal mio dottorato di ricerca, il progetto è partito nel 2007, all’inizio eravamo solo io e il Direttore di Dipartimento, Darwin Caldwell, e Nikos Tsagarakis, Senior Researcher, poi il gruppo è cresciuto, adesso siamo nove persone. In particolare Jonas Buchli, che ha una approfondita esperienza nel controllo di robot con zampe, ci sta aiutando a migliorare la locomozione di HyQ. In passato, Jonas ha preso parte a progetti in cui si sviluppava il software cervello dei quadrupedi-robot.

Cosa volete sia in grado di fare questo cane?

Da HyQ vorremmo ottenere dei movimenti molto veloci, oltre che farlo correre e saltare. Sperimentare un movimento preciso, veloce e dinamico, donargli diverse andature come nei cavalli: dal trotto al galoppo. Attualmente ci sono pochi robot con le zampe che riescono a fare movimenti molto veloci e precisi allo stesso tempo. Inoltre, cerchiamo di capire come si comporta un robot quadrupede in presenza di disturbi esterni, come per esempio un terreno scivoloso. Se cade non c’è nessuno che lo può rialzare.

Possiamo vedere in movimento HyQ?

No, oggi non si può, lo stiamo operando al cervello. E’ momentaneamente fuori uso. Il cervello lavora con Linux Real Time, poiché dobbiamo essere certi di poter rileggere i valori mandati dai sensori ogni millisecondo, in modo da poter fare reagire velocemente HyQ e farlo muovere senza scatti.

Come comunica HyQ con l’esterno?

All’interno del laboratorio, HyQ comunica attraverso un cavo di rete Internet. Per la comunicazione in esterno stiamo pensando a varie opzioni, come per esempio una trasmissione wireless, sebbene  questo sistema non abbia una portata molto lunga.

HyQ

 Come funzionano le zampe?

Ci sono degli attuatori idraulici molto potenti in acciaio, che vengono controllati nella posizione e nella forza e che permettono, per esempio, di creare una molla virtuale tra l’anca e il piede.

Il torso?

E’ una lamiera piegata, un’idea mutuata dal campo navale.

La coordinazione del movimento?

C’è un cervello, che è un normale processore Pentium, una piccola scheda elettronica collegata ad altre in grado di acquisire dati e di leggere i sensori. Sul Pentium gira un programma scritto in linguaggio C e C++, che rappresenta l’intelligenza di HyQ, in grado di comandare la posizione dei giunti nelle zampe. Abbiamo in programma un aggiornamento del software e dell’hardware con cui riusciremo a controllare anche la forza delle zampe. Sarà importante affinché HyQ possa sentire un ostacolo che gli oppone resistenza. In questo modo potrà conoscere il tipo di territorio che deve affrontare e comportarsi di conseguenza. In futuro HyQ avrà un algoritmo che gli permetterà di decidere, in funzione del terreno e della velocità da raggiungere, un’andatura con una frequenza di passo  maggiore o minore.

Chi sono i possibili acquirenti di una macchina del genere?

Altri istituti di ricerca, e, se dimostreremo che HyQ riesce a superare terreni accidentati, anche organizzazioni di primo soccorso e di emergenza, come i Vigili del Fuoco e la Protezione Civile. O i cantieri, dove HyQ potrebbe portare pesi e spostare oggetti.

E’ pronto HyQ ad andare in azione?

No, non è ancora pronto per uscire, ma è pronto per la ricerca. Al momento il robot è lento ma sicuro. Riesce ad alzarsi su due zampe, come un cavallo imbizzarrito. Ciò gli permetterebbe di sorpassare un ostacolo o un fossato. Nella camminata riesce ad avere sotto controllo il suo centro di massa sulle tre zampe, cioè nel momento di equilibrio più precario. Ma ancora gli esperimenti sono su tapis-roulant, quindi su un terreno non accidentato. Gli step di ricerca successivi  riguardano il perfezionamento e il peggioramento delle condizioni del terreno.

Alzandosi su due zampe potrebbe diventare un bipede, un “transformers” quindi?

Non è progettato per ciò, infatti i piedi non permettono che il robot possa avere una posizione di equilibrio statico su solo due zampe. I bipedi hanno infatti, piedi più grandi, che gli aiutano a distribuire il peso del corpo. Io preferisco i quadrupedi perché riescono ad aver un equilibrio stabile più facilmente.

L’alimentazione?

All’interno del laboratorio, HyQ è collegato con un normale cavo alla rete elettrica dell’Istituto. Nel futuro il robot potrebbe essere mosso da un motore a scoppio, invece che da batterie. L’obiettivo è di mantenere HyQ leggero e di renderlo autonomo per un tempo abbastanza lungo. Con un litro di benzina si produce energia 35 volte di più che con un chilo di batteria al litio.

Pubblicato Agoravox

Pag. 2 di 3; pag 3; pag1

Dentro l’IIT, reportage, terza parte: i progetti Arbot e Micro-turbina (Pag. 3)

Dentro l’IIT, reportage, prima parte: Dentro l’IIt con il cane-robot e i ricercatori che ringhiano (Pag.1)

Dentro l’IIT, reportage terza parte. I progetti Arbot e Micro-turbina.

Notizie, Recensioni e Interviste

Di Andrea G. Cammarata

Carlo Tacchino, Senior Electronic Engineer, e Emanuele Guglielmino, Team Leader, del Dipartimento di Advanced Robotic (IIT) raccontano il progetto Arbot e Micro-turbina.

Arbot

Raccontatemi cosa fate al Dipartimento di Advanced Robotics.

Noi ci occupiamo dello sviluppo di robot antropomorfi, umanoidi, quindi bipedi, e bio-ispirati, tra cui quadrupedi. Per quanto riguarda il grande filone di ricerca di “robotica umanoide”, nel mondo ci saranno una decina di istituti più o meno come questo. Si cerca di creare dei robot simili all’uomo per fargli compiere attività che risulterebbero pericolose o a rischio per l’uomo. L’obiettivo generale  è  quello di aver robot che possano stare accanto all’uomo, e quindi interagire con esso in modo sicuro, portando assistenza, sorvegliando anziani, bambini, disabili.

 Sul modello giapponese?

Il Giappone ha una popolazione molto anziana, in questa ricerca è molto avanti, investe parecchi soldi. Qui è diverso, per queste cose è ancora importante un contatto umano. Nella visione occidentale non si vuole sostituire la persona con il robot.

 E i quadrupedi?

Nella ricerca ci ispiriamo alle sembianze e alla camminata di un quadrupede, cerchiamo di replicare il movimento biologico nei nostri robot. Quello che si trova in natura lo riportiamo su una macchina. Concettualmente il nostro quadrupede ha un utilizzo di carico in situazioni di pericolo e può muoversi su terreni sconnessi.

 Che applicazioni hanno i vostri robot?

Questo è un istituto di ricerca e, in generale, dei nostri robot non ci interessa subito l’applicazione finale. Noi ci concentriamo sullo studio di algoritmi e sullo sviluppo di prototipi. Cioè, non riceviamo direttamente una “commessa” da aziende esterne, ma lavoriamo su progetti che possono trovare diverse applicazioni.

 Per la componentistica dei robot dove vi rivolgete?

La componentistica è in parte fatta da noi e in parte comprata fuori. Ci rivolgiamo all’industria italiana quando è possibile, se non è possibile a quella Europea, Stati Uniti, Giappone. Sono comunque per lo più componenti che si trovano sul mercato.

 In questo senso avete una libertà di spesa, di decisione?

Sì, ma all’interno di un budget annuale. Considerando che stiamo parlando di prototipi e non di produzioni, quindi basse quantità di componentistica, piccoli numeri. Si sceglie un componente ad alta tecnologia che è il meglio sul mercato e che può avere un prezzo che può arrivare fino a quattro, cinquemila euro. Certo, alla fine il progetto ha un valore aggiunto  superiore. Siamo liberi di scegliere sui piccoli pezzi, non dobbiamo seguire una gara. Per le grosse forniture invece sì, come tutti gli altri.

 Altro nel paniere?

Accanto a questi due progetti avanzati, che dovrebbero arrivare a conclusione nei prossimi anni, ci sono altri progetti più piccoli. Uno di questi si chiama “Arbot” che è tecnicamente concluso. E’ una piattaforma che si utilizza per riabilitare la caviglia. E’ di ausilio al fisioterapista, ma non lo sostituisce. E’ in sostanza una macchina riabilitatrice della caviglia, che sfrutta parte dell’elettronica e della meccanica sviluppate all’IIT per i progetti di robotica. “Arbot” è vicino ad essere sperimentato nel breve periodo in ambito clinico e ospedaliero.

 Come è nata l’idea di Arbot?

E’ nata tre anni fa da una tesi di dottorato di un ricercatore. Ci lavoriamo in cinque, tutti italiani: due progettisti elettronici, due meccanici, e un ricercatore. L’idea si colloca nel filone della neuro-riabilitazione, quindi non solo riabilitazione dell’arto, ma fare in modo di ricollegare il cervello alla caviglia. E’ la pratica del bio-feedback.Tornando all’idea, si doveva generare un movimento fluido su una piattaforma molto piccola. Arbot ha al suo interno degli attuatori molto innovativi, che hanno la possibilità di essere potenti e precisi, cosa molto difficile da ottenere in simultanea. Con questo strumento si può fare un “allenamento” di tipo muscolare grazie anche alla potenza e alla precisione di cui è dotato. Arbot per questi motivi, ad esempio, è piaciuto molto anche nel mondo del calcio.

 Ma cosa fa?

In sintesi produce dei modelli di miglioramento della riabilitazione, dandone una rappresentazione oggettiva anche al paziente, che può così comprendere i suoi progressi nella riabilitazione guardandoli a video. Il movimento di Arbot è meccanico, la macchina è in grado di “scansionare” il movimento della caviglia producendone un tracciato.

 E adesso è in atto una sperimentazione di Arbot?

Sono previsti altri 4 prototipi della macchina, due di questi a breve saranno oggetto di valutazione e sperimentazione presso degli ospedali locali.

Micro-turbina

 Altri progetti?

Fra gli altri c’è la microturbina che è un generatore di energia, un componente che è utile a rendere i robot sempre più performanti e ad aumentarne l’efficienza energetica. E’ un progetto che ha portato ad un mini generatore di energia ispirato vagamente alle grandi turbine. Prende aria da una sorgente esterna e poi attraverso un meccanismo interno la converte in energia elettrica con cui si possono alimentare dei sensori e altri componenti della macchina su cui è montata la turbina.

 Quanta energia riesce a produrre la micro-turbina?

Siamo intorno ai 10 watt, ciò che per alimentare ad esempio una scheda elettronica è più che sufficiente. L’idea è quella di produrre energia ex-novo tramite un impianto ad aria compressa in un ambiente dove è difficile avere disponibilità di energia elettrica, quindi in zone remote. Il concetto è che riesci a produrre energia elettrica da una sorgente pulita e priva di rischi come l’aria.

Pubblicato Agoravox

Pag. 3 di 3; pag. 2; pag 1 

IIT, reportage: HyQ cane-robot (pag.2)

IIT, reportage: Dentro l’IIt con il cane-robot e i ricercatori che ringhiano (Pag.1)