Il primo robot che ha preso consapevolezza del suo corpo in autonomia

Noi umani impariamo a conoscere e ad acquisire conoscenza del costro corpo sin da bambini, in modo autonomo. Fin’ora, nessun robot è stato sviluppato con questa capacità ma un team di Columbia Engineering ha annunciato di aver creato un robot che, per la prima volta, è in grado di apprendere da zero un modello dell’intero corpo, senza alcun aiuto umano. Lo ha fatto mettendosi allo “specchio”, che in realtà erano delle videocamere che puntavano verso di lui, ed esercitandosi da zero ha raggiunto in appena 3 ore piena consapevolezza del proprio corpo.

Un robot che ha preso consapevolezza di sè “guardandosi allo specchio”

In un nuovo studio pubblicato da Science Robotics, i ricercatori dimostrano come il loro robot abbia creato un modello cinematico di se stesso e quindi abbia utilizzato il suo modello personale per pianificare i movimenti da effettuare, raggiungere obiettivi ed evitare ostacoli in una varietà di situazioni.

Questo rappresenta un importante avanzamento tecnologico per i robot del futuro, robot capaci di interagire in modo naturale con l’ambiente che li circonda. Come ogni persona sa (o dovrebbe sapere), la nostra immagine corporea non è sempre accurata o realistica al 100%, ma lo è quanto basta per determinare il modo in cui funzioniamo e agiamo nel mondo. Questa informazione permette al nostro cervello di pianificare costantemente in anticipo i movimenti da compiere, in modo da poter muovere il corpo senza urtare, inciampare o cadere.

Hod Lipson, professore di ingegneria meccanica e direttore del Creative Machines Lab della Columbia, dove il lavoro è stato svolto, afferma:

“Eravamo davvero curiosi di vedere come si immaginava il robot (…) ma non puoi semplicemente sbirciare in una rete neurale, è una scatola nera. (…) era una sorta di nuvola tremolante che sembrava inghiottire il corpo tridimensionale del robot (…) mentre il robot si muoveva, la nuvola tremolante lo seguiva dolcemente.”

Sono stati utilizzate delle videocamere come “specchi”

Per prendere conoscenza di sè, i ricercatori hanno posizionato un braccio robotico all’interno di un cerchio di cinque videocamere. Il robot si osservava, quindi, attraverso queste telecamere mentre ondeggiava liberamente. Come un bambino che esplora se stesso per la prima volta in una sala degli specchi, il robot si dimenava e si contorceva per apprendere come si muoveva esattamente il suo corpo in risposta a vari comandi motori e i limiti dei movimenti che poteva effettuare. Dopo circa tre ore, il robot si è fermato. La deep neural network su cui si basa la sua intelligenza aveva finito di apprendere la relazione tra le azioni motorie del robot e il volume che occupava nel suo ambiente.

La capacità dei robot di modellarsi da soli senza essere assistiti dagli ingegneri è importante per molte ragioni: non solo consente di risparmiare manodopera, ma consente anche al robot di tenere il passo con la propria usura e persino di rilevare e compensare i danni . Gli autori sostengono che questa capacità è importante poiché abbiamo bisogno di sistemi autonomi per essere più autosufficienti. Un robot di fabbrica, ad esempio, potrebbe rilevare che qualcosa non sta andando come dovrebbe e di conseguenza compensare o richiedere assistenza.

Boyuan Chen, che ha guidato il lavoro ed è ora assistente professore alla Duke University, ha spiegato che:

“Noi umani abbiamo chiaramente una nozione di noi stessi (…) chiudi gli occhi e prova a immaginare come si muoverebbe il tuo corpo se dovessi intraprendere qualche azione, come allungare le braccia in avanti o fare un passo indietro. Da qualche parte nel nostro cervello abbiamo una nozione di noi, un modello del nostro corpo che ci informa quale volume dei nostri immediati dintorni occupiamo e come quel volume cambia mentre ci muoviamo”.