I robot più avanzati al mondo? Li creano dei giovanissimi studenti russi

Ufficio stampa
Hanno vent’anni o anche meno, e vincono premi nelle principali competizioni internazionali, facendo fare ad automi e androidi cose sempre più complicate

La pandemia di Covid-19 ha accelerato l’introduzione dei robot in tutte le sfere della vita: sembra che le persone in tutto il mondo stiano pensando a droni per sostituire i corrieri, a robot industriali che andranno a lavorare in fabbrica e non si ammaleranno mai e a robot medici che possano prendersi cura delle persone con il virus senza rischiare nulla. La Russia non è in ritardo: secondo il rapporto dell’International Federation of Robotics, il Paese si è classificato al secondo posto nella classifica mondiale dei produttori di robot di servizio. E non è certo da ieri che squadre russe vincono premi alle World Robot Olympiad e alle competizioni chiamate RoboCup.

1 / Oleg Marchenko, 21 anni

Primo posto alle World Robot Olympiad 2017, categoria senior principale, Novosibirsk, team Binom (Liga robotov)

Nel 2014 ho conosciuto la Liga robotov (Lega dei robot), e ho iniziato a partecipare a competizioni e Olimpiadi di robotica. La selezione in Russia prevede più fasi: in primo luogo, il livello cittadino, poi quello regionale, infine ci sono le Olimpiadi panrusse. Poi ci sono i raduni federali di insegnamento e allenamento e, infine, il livello internazionale: le Olimpiadi mondiali di robotica.

Nel 2014, alla selezione in Russia, la mia squadra si è classificata undicesima. Non siamo cioè rientrati tra i primi dieci che si classificavano per continuare la competizione. Nel 2015 siamo già entrati nella selezione nazionale e siamo andati alle Olimpiadi mondiali, e questa è stata una motivazione molto seria per non mollare quello che stavamo facendo. La prima volta non ci siamo neanche avvicinati a metà classifica, anzi, eravamo nella parte finale della graduatoria. Ma allora abbiamo iniziato a prepararci per le successive Olimpiadi mondiali, quelle del 2016.

Là potevano partecipare solo robot completamente autonomi. Il team li progetta in anticipo, li programma e li rilascia sul campo in modalità autonoma, e il robot stesso si muove, si orienta con l’aiuto di sensori e manipola gli oggetti. Non possiamo avvicinarci al robot né in nessun modo influenzarne il movimento.

Insomma, tutto quello che puoi fare, lo devi fare prima. E ecco che nel 2016 andiamo in finale alle Olimpiadi mondiali. Inizia la performance del nostro robot, intorno c’è un’enorme folla di persone e centinaia di telecamere. Il robot si avvia, inizia ad andare, tutto va bene e a un certo punto va in tilt. Questo non era mai successo nelle innumerevoli prove, e non ce lo aspettavamo. Il pubblico inizia a rumoreggiare. Siamo tornati a casa e, ovviamente, eravamo molto dispiaciuti, a un certo punto abbiamo avuto la tentazione di mollare tutto, ma poi ci siamo seduti e abbiamo analizzato l’intera situazione. Non avevamo considerato abbastanza che la robotica differisce dalla programmazione informatica per il fatto che il mondo esterno influisce drasticamente sulla situazione.

Il nostro compito come sviluppatori e designer era di rendere il robot pronto per le influenze ambientali esterne: nel 2017 ci abbiamo lavorato tutto l’anno. Lo abbiamo fotografato usando il flash, e abbiamo preso a calci il robot mentre camminava; volevamo essere sicuri che nessuna forza esterna avrebbe influenzato il nostro risultato. Nel 2017 sono arrivate alle Olimpiadi mondiali le più grandi stelle della robotica. Noi eravamo il più pronti possibile, ma il compito non era facile. Ma a un certo punto abbiamo capito che i nostri concorrenti non potevano raggiungere il nostro livello di prestazione. E siamo diventati campioni del mondo!

Dopo di che, ci siamo presi una pausa, siamo entrati all’università, ma nel 2018 abbiamo deciso di provare a bissare il successo e siamo andati alle Olimpiadi mondiali in Thailandia. Tutto non ha funzionato così bene, siamo entrati nelle prime 16 squadre della categoria senior, ma non siamo diventati i leader: c’era già una competizione a tempo e il nostro robot è rimasto indietro di ben un paio di secondi. Tuttavia, ci è stato assegnato un riconoscimento di categoria, il che è stato comunque molto bello.

2 / Vasilij Dunaev, 18 anni

Primo posto alle World Robot Olympiad 2018, categoria Open, Senior High, squadra dell’Università nazionale di ricerca di tecnologie dell’informazione, meccanica e ottica (ITMO) di San Pietroburgo e del Liceo Presidenziale №239 di Fisica e Matematica

Alle World Robot Olympiad ci sono diverse categorie. Ad esempio, un tipo di gara è quando c’è un compito definito, e vince chi lo risolve più velocemente e meglio. Ma esiste anche una categoria creativa. Ha il seguente formato: ti viene data una cella espositiva di 2 metri per 2 e 5 minuti di tempo per presentare il tuo progetto.

Quando ti viene dato un compito concreto e specifico, questo ti permette di concentrarti, pensare in una direzione e appaiono molte soluzioni originali e non standard. Nella categoria creativa, invece, c’è ancora spirito di competizione, ma ti è permesso pensare in modo creativo, fare qualsiasi cosa ti venga in mente.

Non è la prima volta che vinco una medaglia nella categoria creativa alle Olimpiadi. Con la mia squadra avevamo già partecipato nel 2014. Le Olimpiadi si sono svolte a Sochi e io sono arrivato secondo nella categoria juniores. E nel 2018 abbiamo ottenuto il primo posto in Thailandia alle World Robot Olympiad nella categoria senior.

In quel caso siamo arrivati al primo posto presentando un robot che raccoglieva autonomamente le fragole da un giardino. Sembra semplice, ma in realtà avevamo una telecamera, un robot che utilizzando una rete neurale trovava i frutti, determinava il loro stato (se erano maturi), caricava tutto nel database, e se l’utente ordinava una determinata fragola tramite una app, il robot andava alla piantina e la raccoglieva con l’aiuto di una morbida impugnatura pneumatica in silicone, e la portava a un drone che decollava per la consegna. Sembra semplice, ma in realtà è il risultato di molto lavoro, e molte tecnologie che sono state riunite. Non solo dovevano essere fatte funzionare in contemporanea, ma dovevamo sincronizzare tecnologie completamente diverse.

Successivamente, abbiamo creato un progetto per la RoboCup in Stage: una ragazza-robot umanoide che suona il flauto. Il robot, che abbiamo chiamato Elsa, suona davvero il flauto, soffiando e pizzicando i fori del flauto con le dita. Può anche ascoltare gli accordi suonati da un chitarrista, riconoscerli e comporre la propria melodia in questa tonalità, quindi eseguirla insieme a un umano. Anche questo è un progetto molto complesso dal punto di vista tecnologico. Tali progetti sviluppano l’immaginazione, questo ci aiuta a progredire seriamente in vari campi della robotica. Ad esempio, nella robotica morbida [che utilizza materiali flessibili e facilmente deformabili che consentono ai robot di adattarsi a compiti diversi, dalla modellazione di creature acquatiche all’esecuzione di interventi chirurgici; un’area molto interessante e promettente in questo momento.

3 / Rodion Anisimov, 21 anni

Secondo posto alla RoboCup @Work, studente dell’Università Tecnica Statale “Bauman” di Mosca

Studio presso il dipartimento SM-7 di Sistemi e Meccatronica-robotica. Sono il capitano del team del Bauman Robotics Club. Abbiamo partecipato con la squadra alle competizioni RoboCup. Ci sono 2 categorie: la juniores e quella senior che coinvolge gli studenti universitari. E ha 3 tipi di competizione. Quella da cui ha avuto inizio RoboCup è il gioco del calcio tra robot umanoidi, la seconda competizione è RoboCup @Home, dove un robot deve risolvere i problemi in uno spazio di vita reale, ad esempio l’anno scorso c’era un compito in un supermercato, dove doveva fare una spesa, riempendo il carrello di vari generi alimentari. E la terza competizione del concorso, quella a cui abbiamo partecipato noi, è RoboCup @Work, dove viene simulato un magazzino, in cui un robot di servizio deve posizionare alcuni oggetti in modo corretto sui tavoli. Tutti gli oggetti inizialmente giacciono in modo casuale e al robot viene inviato un compito, che indica da quale tavolo a quale tavolo l’oggetto deve essere trasferito. Gli oggetti sono dadi, viti, insomma qualcosa di legato alla meccanica. Ci sono anche attività secondarie: ad esempio, un robot deve mettere in un buco l’elemento necessario.

Siamo impegnati in queste competizioni da due anni, e per due anni consecutivi ci siamo piazzati secondi, cedendo solo alla squadra di Singapore. Mi piace che questo evento sia incentrato sullo sviluppo della robotica come campo scientifico. Le attività sono ad alta intensità di conoscenza, professionalità, molte aree diverse sono utilizzate nella realizzazione dei progetti. Nelle attività viene utilizzato un programma di navigazione completo, nel quale una mappa dei locali viene costruita utilizzando un telemetro laser e il robot deve navigare su questa mappa. Viene utilizzata una telecamera per la visione stereo, con il cui aiuto vengono rilevati gli oggetti, e tutto ciò viene fatto utilizzando reti neurali.

Durante i giorni della competizione, le squadre partecipanti si scambiano esperienze, parlano di soluzioni tecniche e tutto il codice utilizzato nei robot viene reso pubblico. Questo viene fatto specificamente per lo sviluppo del settore. Qui vengono utilizzate conoscenze diverse: teoria delle probabilità, algebra lineare, analisi matematica, tutte insieme.

Oltre a RoboCup, sono coinvolto anche in altri progetti. Ad esempio, l’anno scorso siamo stati in Cina per una conferenza su un progetto di applicazione dell’Internet delle Cose nella robotica di servizio. Lì, per un robot umanoide di servizio, abbiamo realizzato un sistema di controllo completo e un’interfaccia che permette alle persone di interagire con la macchina.


La conversazione si è svolta nell’ambito del progetto “Sreda Robotov” organizzato dalla Robostantsija (Stazione dei robot) del Parco VdnKh di Mosca in collaborazione con l’Associazione Nazionale dei partecipanti al Mercato della Robotica e con il canale YouTube “PRO Robotov”. Ogni mercoledì, fino alla fine di dicembre, si tengono incontri online sul sito ufficiale della Robostantsija e sul canale YouTube PRO Robotov, con esperti di robotica provenienti da tutto il mondo.

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