Robotica
22/02/2018

WALK-MAN, più leggero, testato come avatar robotico in supporto a squadre di emergenza

By: Redazione IIT

Più leggero di 31 chili, ha affrontato uno scenario che ricrea un impianto industriale danneggiato da un terremoto

Spegnere gli incendi e supportare le squadre di emergenza come un “avatar” robotico sono i compiti per cui è stata testata una nuova versione del robot umanoide WALK-MAN all’IIT. Il robot è in grado di localizzare le fiamme di un incendio, camminare verso di esse, e attivare un estintore per spegnerle, mentre un operatore lo guida da lontano. L’ultima versione di WALK-MAN ha un nuovo design, più leggero di 31 chili grazie all’utilizzo di leghe di magnesio, e nuove mani più abili nelle manipolazioni. Il nuovo design è stato pensato per ridurre i costi di costruzione e migliorare le prestazioni in termini energetici.

Il robot WALK-MAN è l’umanoide per le emergenze progettato e realizzato dall’IIT, in collaborazione con altri partner internazionali, nell’ambito di un progetto finanziato dalla Commissione Europea dal 2013 e in fase di conclusione. Nel giugno 2015, WALK-MAN era stato l’unico progetto italiano e finanziato dall’UE a partecipare a Los Angeles alla gara internazionale di robotica DARPA Robotics Challenge (DRC), promossa per definire gli standard tecnologici dei robot capaci di fornire assistenza in caso di disastri naturali o provocati dall’uomo. Durante la sfida il robot aveva affrontato uno scenario ispirato all’incidente nucleare di Fukushima. Nel 2016 WALK-MAN è stato testato in uno scenario reale, in seguito al terremoto ad Amatrice, all’interno di edifici danneggiati per eseguire un’ispezione della struttura e fornire informazioni sulla stabilità dell’edificio.

Nella sua ultima prova ha affrontato uno scenario definito dai ricercatori insieme alla Protezione Civile di Firenze: un impianto industriale danneggiato da un terremoto in cui sono presenti detriti, fughe di gas e fuoco, quindi una situazione pericolosa per l’uomo. Lo scenario è stato ricreato in laboratorio attraverso la costruzione di un ambiente fittizio, dove WALK-MAN è stato in grado di muoversi ed eseguire quattro compiti specifici: aprire e attraversare una porta per entrare nella zona; localizzare una valvola di tipo industriale e chiuderla, così da simulare l’interruzione della perdita di gas; rimuovere gli ostacoli sul suo percorso; e infine identificare la posizione delle fiamme e attivare l’estintore.

Durante l’operazione è stato controllato a distanza da un operatore umano tramite un’interfaccia virtuale e una tuta sensorizzata, vestita dall’operatore, che consente di azionare il robot in modo naturale, controllandone la manipolazione e la locomozione, come un avatar. L’operatore riceve in modo continuo immagini e informazioni dai sistemi di percezione del robot.

La nuova versione di WALK-MAN presenta la parte superiore del corpo (busto e braccia) più leggera, la cui realizzazione ha richiesto 6 mesi, coinvolgendo una squadra di circa 10 ricercatori coordinata da Nikolaos Tsagarakis, ricercatore presso IIT e coordinatore del progetto.

Il nuovo robot WALK-MAN è un robot umanoide alto 1,85 metri, realizzato in metallo leggero, come ergal (60%), leghe di magnesio (25%) e titanio, ferro e plastica. I ricercatori hanno ridotto il suo peso di 31 chili – dai 133 chili originari, a 102 chili – per rendere il robot più dinamico. Le gambe possono muoversi più velocemente avendo una massa superiore del corpo più leggera da trasportare. Inoltre, il robot riesce a reagire più velocemente a spinte esterne, realizzando dei passi laterali per mantenere l’equilibrio; una caratteristica che gli permette di adattare il proprio passo a terreni accidentati o a situazioni in cui l’interazione con l’ambiente è variabile. L’alleggerimento del busto ha permesso di ridurre anche il suo consumo di energia, utilizzando così una batteria da 1 kWh per operare circa due ore.