Il metaverso non è solo digitale: l’Iit sviluppa le applicazioni degli avatar robotici

Consentire a un disabile di lavorare, poter gestire la logistica da remoto, visitare luoghi. Se n'è parlato a "Mirabilia: alla ricerca di nuove connessioni per il turismo e la cultura"

Il futuro, non solo nel turismo, ma in tanti settori lavorativi, sarà caratterizzato dalle tecnologie immersive e dall’uso dell’intelligenza artificiale.

Se n’è parlato durante il convegno “Mirabilia: alla ricerca di nuove connessioni per il turismo e la cultura” a Genova nell’ambito della quattro giorni della Borsa del turismo culturale.

Proprio per questo anche l’Università di Genova stessa, per bocca del suo rettore Federico Delfino, lavorerà sulla rivisitazione dei programmi dei due corsi di laurea che attengono al mondo del turismo, ma anche per dare un supporto alle imprese che in questo settore si concentrano sull’innovazione di prodotto.

Un domani si potrà garantire al turista straniero di vivere in anticipo a 360 gradi quello che potrà vedere dal vivo, ma il cosiddetto metaverso, ossia un’estensione della realtà virtuale, che rappresenta il “mondo” in cui avviene lo scambio di informazioni tra avatar, non riguarda solo il digitale come si potrebbe pensare.

Oggi il metaverso non è solo un ambiente riservato ai gamer. Ci si fanno concerti da milioni di spettatori.

Daniele Pucci

Daniele Pucci, ricercatore dell’Istituto Italiano di Tecnologia e responsabile del laboratorio Artificial mechanical intelligence, spiega che all’Iit i ricercatori si occupano di tecnologie necessarie per abilitare il metaverso. «Stiamo lavorando su robot umanoidi che possono essere telecomandati a distanza, e qui sono due le questioni da risolvere: il monitoraggio dell’essere umano, nel senso che se l’uomo ride anche il robot deve ridere, se l’uomo muove un braccio, lo deve fare anche l’avatar; analogamente occorre il trasferimento delle sensazioni del robot all’essere umano e non solo vista e udito, ma anche ad esempio il tatto».

Il futuro di queste ricerche a livello sociale potrebbe avere un effetto dirompente: «Persone con forti disabilità possono essere dotate di un corpo artificiale e reintegrate nella società civile a partire da un lavoro primario – afferma Pucci – stiamo andando verso una protesica 2.0 fatta non solo arti artificiali». Altra applicazione è legata a disastri biologici e naturali: «La pandemia da Covid ci ha insegnato che in casi eccezionali è necessario operare da remoto, sulla logistica per esempio». L’altro utilizzo è appunto più turistico: la possibilità di visitare da seduti località lontane.

Gli avatar dell’Iit, dall’1 al 6 novembre sarà a Los Angeles per l’Ana Avatar X Prize, una competizione mondiale tra robot tele operati: avatar degli esseri umani chiamati a gareggiare gli uni contro gli altri svolgendo compiti di vita quotidiana comunicati dagli organizzatori ai team finalisti pochi giorni prima. Per ogni robot ci sarà una persona esterna al team ed estranea a quella tecnologia che dovrà tele operare a distanza l’umanoide e portare a termine il percorso entro un tempo massimo di 25 minuti.

Su diciassette squadre finaliste, sono solo due i team italiani qualificati ed entrambi provengono dall’Istituto Italiano di Tecnologia: si tratta del team del robot AlterEgo e quello del robot iCub.

In totale le squadre ammesse alla finale sono: Italia (IIT con 2 team), Germania (Università di Bonn con 1 team), Francia (Pollen Robotics con 1 team) e Olanda (I-Botics con 1 team) a cui si aggiungono le extra europee come Usa (che gareggia con 5 team), Messico (1 team), Corea del Sud (2 team), Giappone (2 team), Singapore (1 team) e UK (1).

L’Ana Avatar Xprize è un concorso globale della durata di quattro anni, dedicato allo sviluppo di un sistema robotico avatar in grado di trasportare le capacità sensoriali, le azioni e la presenza di un essere umano in un altro luogo in tempo reale. Il concorso è stato lanciato a marzo 2018 e la qualificazione alle finali di novembre è il risultato di altre gare pre-eliminatorie che si sono svolte durante l’anno. La penultima selezione si terrà in terra statunitense il 4 novembre e solo i primi 12 classificati accederanno alla finalissima del 5 novembre.

Il premio finale ammonta a 8 milioni di dollari e sarà così suddiviso: al primo classificato saranno assegnati cinque milioni di dollari, al secondo due milioni e al terzo un milione.

I team in gara affronteranno 10 diversi compiti all’interno di un circuito di circa 45 metri di lunghezza, le cui caratteristiche non sono ancora state svelate. I dettagli esatti sulle distanze, le altezze delle piattaforme, gli spazi di lavoro e la posizione degli oggetti saranno resi noti il 2 novembre 2022, data in cui i team potranno iniziare i test preliminari. Tra i possibili oggetti che i team e i rispettivi avatar potrebbero manovrare a distanza ci sono una bottiglia chiusa, un trapano, un puzzle, dei sassi e un interruttore on/off.

Il team vincitore sarà quello in grado di integrare meglio varie tecnologie emergenti per sviluppare un sistema robotico di avatar fisico con il quale l’operatore possa vedere, sentire e interagire con l’ambiente da remoto, avendo la sensazione di essere realmente presente per portare a compimento il percorso nel minor tempo, completando più stazioni possibili.

«La partecipazione di due team Iit a questa sfida internazionale evidenzia che il nostro istituto è in grado di generare soluzioni tecnologiche innovative e di alta qualità. Queste tecnologie contribuiranno certamente a plasmare il futuro del lavoro in diverse aziende e industrie – dichiara Giorgio Metta, direttore scientifico dell’Istituto Italiano di Tecnologia – siamo all’avanguardia nella robotica, nella teoria del controllo e nelle tecnologie digitali, senza perdere di vista l’importanza dell’impatto più concreto sulla vita delle persone. I sistemi avatar saranno cruciali per migliorare l’assistenza sanitaria, il disaster recovery e la produttività industriale».

«I robot che ci circonderanno in futuro dovranno essere capaci di venire incontro alle nostre esigenze, aiutandoci a vivere in un mondo sostenibile e sempre più attento alle necessità di tutti e tutte – racconta Manuel Catalano, ricercatore Iit, team leader del team AlterEgo − Per raggiungere questi obbiettivi oggi dobbiamo progettare e lavorare a sistemi tecnologici sempre più semplici, robusti e pronti per essere fruiti da tutti in poco tempo e con la facilità con cui oggi usiamo un telecomando. La competizione Ana Avatar ci pone davanti a queste esatte sfide e il nostro team si propone di colmarle con AlterEgo».

«La recente pandemia ha fatto emergere in modo ancora più netto la necessità di tecnologie che permettano all’essere umano di operare da remoto, anche quando questo è confinato nelle proprie abitazioni. L’iCub3 Avatar System compie un passo in avanti per trovare una soluzione a tale necessità e più in generale lo compie verso le tecnologie che abilitano l’essere umano ad effettuare compiti da remoto in modo completamente immersivo – sostiene Daniele Pucci, team leader del team iCub 3 − la competizione è quindi un’occasione unica per validare i nostri sforzi affinché queste tecnologie possano avere un impatto concreto nel breve periodo».

Alter Ego

AlterEgo, sviluppato dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e dall’Università di Pisa, è un robot semi-antropomorfo, progettato per un’interazione sicura ed efficace con l’ambiente, alto circa 120 cm, dotato di una parte superiore del corpo umanoide e di una piattaforma mobile su due ruote. Come suggerisce il suo stesso nome, il robot agisce come un alter ego dell’operatore che, grazie a dispositivi di controllo immersivi come visore e joystick, riesce a vedere attraverso gli occhi del robot e a utilizzarne il corpo, tele trasportando le sue competenze e capacità per esplorare ambienti pericolosi e remoti, come luoghi colpiti da terremoti; per fornire assistenza alle persone, per esempio nelle corsie degli ospedali; o svolgere compiti di ispezione e manutenzione nelle fabbriche. AlterEgo per interfacciarsi con il mondo utilizza le mani robotiche SoftHand, realizzate nello stesso laboratorio di IIT, in grado di aprire maniglie e prendere oggetti anche delicati, attraverso controlli molto semplici. Il team è guidato da Manuel G. Catalano, ricercatore IIT del laboratorio Soft Robotics for Human Cooperation and Rehabilitation.

iCub 3

iCub 3 è il robot umanoide dell’Istituto Italiano di Tecnologie – IIT con fattezze di un adolescente, alto 1 metro e 25 per 52kg di peso, progettato e realizzato da ricercatori e ricercatrici del laboratorio Artificial and Mechanical Intelligence per essere l’avatar fisico degli esseri umani, mettendo alla prova il controllo virtuale in remoto delle sue capacità di muoversi nello spazio, manipolare oggetti, percepire stimoli e interagire verbalmente e fisicamente con persone e ambiente. iCub 3 infatti, riproduce i comandi che l’operatore gli impartisce a distanza grazie al sistema definito di tele – esistenza sviluppato da IIT con ritardo di comunicazione di circa 25 millisecondi, utilizzando una comune fibra ottica. iCub 3 è dotato di gambe, ha mani attuate e sensorizzate capaci di afferrare oggetti e restituire la sensazione all’operatore umano, le braccia sono rivestite di pelle artificiale sensibile al tocco che viene trasmesso all’operatore. Il volto di iCub 3 è arricchito di led che mimano fedelmente le espressioni del volto dell’operatore, ha telecamere mobili al posto degli occhi per guardarsi intorno, microfoni nelle orecchie e altoparlanti dietro la bocca per ricevere e trasmettere segnali vocali e interagire con terzi. È equipaggiato di batteria che garantisce circa un’ora di autonomia. Le applicazioni riguarderanno diversi ambiti, come ad esempio l’assistenza sanitaria e la logistica. Inoltre, in futuro il sistema potrebbe consentire a persone con gravi disabilità fisiche di lavorare e compiere azioni nel mondo reale attraverso un corpo robotico, un potenziale passo avanti per le tecnologie abilitanti e di inclusione.