Tefi, il cane robot pensato per i non vedenti, non è nato dal nulla. Per il suo sviluppo, è stato precedentemente necessario svelare i molti segreti che nascondono i robot ambulanti.
Nell’anno 1989, al MITLegLaboratory, Marc H. Raibert e altri autori hanno presentato il rapporto Dynamically Stable Legged Locomotion. Quel lavoro fondamentale ha rivelato quei segreti, le basi della locomozione dei robot con le gambe. Il rapporto includeva una serie di equazioni di controllo e dinamiche che hanno dato origine a robot come Tefi, i robot quadrupedi che camminano.
Da quel momento fino alla nascita di Tefi, il primo cane guida robot per non vedenti, sono trascorsi quattro decenni di progressi e conoscenze.
Da una gamba per salire le scale
Tutto è iniziato con il controllo di un robot che salta con una gamba sola, che si è evoluto in due e infine quattro. Con lui è nato il cane robot.
Il 23 giugno 2016, Boston Dynamics ha introdotto il robot Spot Mini, il primo in vendita, ma con un prezzo proibitivo di $ 74.500.
Era una buona notizia, ma il suo prezzo elevato lo rendeva accessibile solo alle aziende e all’industria militare.
A partire dal 2020, una volta conosciuti i segreti di base per far camminare un robot a quattro zampe, la ricerca è aumentata in modo tale da ottimizzare i progetti e ridurre notevolmente i costi.
I primi robot quadrupedi a basso prezzo sono stati introdotti da Unitree. Il suo modello Go1 viene venduto a $ 2.500. Xiaomi ha ulteriormente abbassato i prezzi con il suo cane robot Cyberdog, acquistabile a meno di 1.500 euro, per ora solo in Cina e per gli sviluppatori.
Fino all’anno 2022, la tendenza all’uso di questi robot ha continuato ad essere industriale e militare, suscitando in questo caso paura nella società e alimentando lo stigma negativo della robotica.
Più economico di un cane addestrato
Conoscendo le viscere e gli ingranaggi dei cani robot, dall’Institute of Physical and Information Technologies (ITEFI) consideriamo di dar loro un uso sociale e inclusivo.
Ispirati dai cani guida per non vedenti, e pensando alle persone non autosufficienti, è stato proposto di sviluppare un robot quadrupede con caratteristiche simili a un cane, che gli consenta di avere una grande mobilità su terreni complessi, salire le scale, camminare su superfici irregolari, ecc.
La forma quadrupede di un robot facilita gli spostamenti in città, con la diversità degli ostacoli che presenta.
L’idea è andata avanti tenendo conto che il prezzo di un cane guida addestrato supera i 30.000 euro e chi lo richiede deve attendere un po’ prima che venga assegnato. Inoltre, un cane richiede cure costanti da parte del suo proprietario e il suo tempo di servizio non va oltre i 7-10 anni. Il prezzo di un cane robotico come Tefi non supererebbe i 5.000 euro.
La nascita di Tefi
È così che è nato Tefi, un cane robot color argento dotato di intelligenza artificiale il cui nome fa riferimento all’istituto in cui è nato, ITEFI.
Tefi è programmato per accompagnare e guidare persone non autosufficienti e non vedenti. È stato sviluppato sulla base di una piattaforma robotica commerciale da cui sono state apportate modifiche sia all’hardware che al software.
Per migliorarne l’autonomia e l’intelligenza sono stati migliorati aspetti come telecamere, microfoni, gps-rtk, altoparlanti, LIDAR, vari sensori ambientali e un processore in grado di supportare sia il sistema di controllo che i modelli di intelligenza artificiale che funzionano in parallelo.
Tefi lavora con diversi modelli di intelligenza artificiale, compreso il riconoscimento vocale, in modo che la persona possa interagire con il robot tramite comandi. Il suo proprietario potrà chiedergli qualsiasi cosa voglia che faccia senza alcuna interfaccia, solo con la sua voce. Dispone inoltre di un sistema di navigazione automatico per guidare le persone sia all’interno di un negozio che nell’ambiente dinamico delle strade.
“Tefi, portami in ufficio”
Tefi crea una mappa accurata dei luoghi che frequenta. Una volta individuata sulla sua mappa la casa, l’ufficio o la solita mensa, la persona deve solo dargli un ordine: “Tefi portami in ufficio“, e il cane guida accompagnerà il suo padrone in ufficio, creando il percorso ottimale e schivare gli ostacoli.
All’estero puoi utilizzare Google Maps per trovare il percorso verso destinazioni che non sono elencate sulla tua mappa.
Un altro aspetto che consideriamo di vitale importanza è che Tefi potrebbe effettuare chiamate o inviare messaggi ad amici, familiari e persino agli ospedali in caso di emergenza. Il cagnolino robot svolge anche funzioni sanitarie: i suoi sensori gli consentono di valutare in tempo reale l’accumulo di anidride carbonica, la temperatura ambiente e persino la pressione sanguigna del suo padrone.
Questa è un’auto e non una scarpa
Tra i tanti modelli di intelligenza artificiale integrati in Tefi spicca quello che gli permette di riconoscere gli oggetti. Puoi identificare automobili, tavoli, sedie, ecc., persino persone. In questo modo puoi informare il tuo proprietario su ciò che stai vedendo, avvicinarlo a una sedia se è quello che ti è stato chiesto o alle pantofole.
Volevamo anche che Tefi raccogliesse informazioni dall’esterno, come i segnali stradali. Per questo motivo ha la capacità di leggere codici QR e altri derivati che gli consentono di raccogliere informazioni rilevanti come la chiusura di un negozio, il cambio di percorso dell’autobus, la chiusura di strade per lavori in corso, ecc.
Tefi ha ancora molto sviluppo davanti a sé, ma prima di scendere in strada annuncia già l’uso promettente della robotica nella società e che molto presto Tefi e la sua famiglia faranno parte della nostra vita quotidiana.
Autore
Gerado Portilla, Università Politecnica di Madrid (UPM)
