IIT: Dalle fabbriche ai musei, finanziato il progetto europeo per i robot che si auto-correggono

È ufficialmente partito CONVINCE, il progetto europeo coordinato dall'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), il cui obiettivo è lo sviluppo di un software libero che permetta a robot umanoidi o industriali di adattarsi in modo autonomo all’ambiente di lavoro, correggendo il proprio comportamento durante lo svolgimento dei diversi compiti. Il progetto durerà circa tre anni e mezzo e ha ricevuto un finanziamento di 4 milioni di euro nell'ambito del programma Horizon Europe. Oltre a IIT, in Italia sono coinvolti l'Università degli Studi di Genova, il Comune di Torino e la Fondazione Torino Musei.

Negli ultimi anni i robot sono stati impiegati sempre più spesso in contesti di vita reale, ovvero al di fuori dei laboratori di ricerca o di ambienti controllati nelle loro caratteristiche. Tali contesti possono implicare la presenza di imprevisti a cui il robot dovrebbe essere in grado di adattarsi, prendendo accorgimenti adeguati, senza richiedere perciò l'intervento umano. L'obiettivo di CONVINCE, coordinato dal ricercatore di IIT Lorenzo Natale, è quello di fare progredire le abilità dei robot all’interno di ambienti non strutturati, così che possano eseguire compiti complessi in modo efficace e sicuro, adattandosi in autonomia al contesto operativo che devono affrontare.

CONVINCE testerà la tecnologia sviluppata nel progetto su tre diversi casi d'uso: un robot aspirapolvere, un robot per l’assemblaggio di componenti industriali e una guida robotica museale.

Ogni scenario è caratterizzato da difficoltà tecniche uniche e rappresenta un livello crescente di complessità, dato dal grado di interazione che il sistema robotico può avere con l'essere umano: l'aspirapolvere robotico lavora infatti, per lo più, in totale autonomia; il robot di assemblaggio può interagire con personale qualificato ed esperto; mentre la guida museale robotica deve interfacciarsi con un pubblico eterogeneo e non esperto.

Per adattarsi a situazioni così diverse tra loro, CONVINCE dovrà sviluppare software che garantiscano ai robot capacità di scelta e un funzionamento sicuro per lunghi periodi di tempo, senza che sia quindi necessario l'intervento umano.

Uno degli scopi di CONVINCE è lo sviluppo di una serie di strumenti (toolchain) di progettazione e analisi software basati su modelli strutturati (model driven). La toolchainsupporterà gli sviluppatori nella progettazione, verifica ed esecuzione del software decisionale dei robot, adattandolo a differenti applicazioni. La toolchain includerà un linguaggio di specifiche per descrivere il funzionamento del software e un insieme di strumenti di analisi che permetteranno di verificare che il software rispetti tali specifiche sia in fase di progettazione (design time) sia in fase di esecuzione (runtime).

La toolchain estenderà concetti di modellazione già collaudati in precedenti studi e migliorerà la robustezza del software decisionale del robot, sia identificando errori nel software, sia identificando comportamenti anomali dello stesso e suggerendo azioni correttive che permettano al robot di rimanere operativo e portare a termine il compito per il quale è programmato.

Gran parte degli strumenti di CONVINCE sarà rilasciata con licenza libera (open source) per favorirne l'adozione da parte della comunità che si occupa dello sviluppo robotico, con adattatori a framework rilevanti quali il Robot Operating System (ROS).

"L’approccio open source sarà possibile - commenta Natale - grazie alle competenze multidisciplinari del consorzio, che spaziano dalla ricerca di base a quella applicata e allo sviluppo di prodotti: aziende e organizzazioni di ricerca che condividono già una forte storia di sviluppo open source".

Il consorzio europeo CONVINCE comprende l'Istituto Italiano di Tecnologia (coordinatore), l'Università degli Studi di Genova, il Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (Francia), Robert Bosch GMBH (Germania), Cleia (Francia), il Comune di Torino, la Fondazione Torino Musei, Inventya Ventures (EU) limited (Irlanda), Time.Lex (Belgio), l'Università di Birmingham (Regno Unito).