Avatar per visitare mondi lontani sempre più vicini

L'operatore può "comandare" un robot a distanza (credito: Universität Bonn/Autonome Intelligente Systeme)

Il concorso ANA Avatar XPRIZE, organizzato per premiare i migliori sistemi robotici che possano trasmettere sensi, azioni e in generale la presenza di un essere umano a distanza, è stato vinto dal team di ricercatori NimbRo dell’Università di Bonn, come spiega oggi un comunicato emesso dallo stesso istituto tedesco.
I robot in questione sono veri e propri “avatar” comandabili da remoto con i quali si possono eseguire diversi compiti, anche la manipolazione di oggetti e l’interazione con altri esseri umani, con relativa trasmissione audio e video.

Nuovo sistema avatar

Il team vincente ha sviluppato un nuovo sistema avatar che vede la presenza di un robot tremoto e di un operatore che “indossa” una sorta di struttura sulla parte superiore del corpo che ricorda quella di due braccia umane con relative cinque dita. Oltre a questa struttura l’operatore usa un casco da realtà virtuale attraverso il quale visualizza la scena da remoto. Anche i movimenti della testa vengono catturati e poi trasferiti alla testa dell’avatar.
Quest’ultimo è costituito da una sorta di robot a sua volta dotato di due braccia e di telecamere situate nella “testa” nonché vari altri dispositivi per l’acquisizione di dati. Con questo sistema l’operatore può guardarsi intorno liberamente in maniera molto naturale e può visualizzare gli oggetti da diverse angolazioni.

Percezione tridimensionale della scena

L’operatore riceve una percezione tridimensionale della scena grazie ai diversi angoli di visione e ai movimenti della camera dell’avatar. A contribuire all’immersione è anche l’audio stereo e alcuni sensori di forza situati nel polso che aiutano a “sentire” la forza di interazione delle mani. Le braccia del robot, poi, rilevano i movimenti delle braccia dell’operatore praticamente per riprodurli così come fanno gli esoscheletri posti sulle mani dell’operatore.
Il sistema può anche trasmettere vari livelli di forza di presa delle mani tramite dei piccoli motorini posti sulle dita del robot e poi trasmessi all’operatore.
Il movimento del robot può essere controllato tramite un controller a pedale e vengono raccolti anche i movimenti oculari dell’operatore nonché le sue espressioni facciali.

Riproducibili anche azioni quotidiane

Con questo avatar i membri della squadra hanno riprodotto azioni che si possono compiere durante la vita di tutti i giorni: fare il caffè, giocare a scacchi, misurare la pressione sanguigna, la temperatura o la saturazione di ossigeno del corpo di un essere umano così come potrebbe fare un infermiere. In uno dei test l’avatar operato da remoto aiutava un uomo ad infilarsi una giacca.
Si tratta di sistemi ideati per superare le distanze e per effettuare operazioni pratiche che vanno al di là della mera comunicazione. In pratica con un sistema del genere ci si può “fisicamente” trovare in contatto con altre persone, oggetti o ambienti presenti all’altro capo del mondo.

Visitare mondi lontani?

Qualcuno già immagina l’utilizzo di avatar del genere anche all’altro capo del sistema solare in vista dell’applicazione nel settore dell’esplorazione spaziale anche se qui entra in gioco il limite invalicabile della velocità dei segnali che non renderebbe questo tipo di operazione utilissima. C’è però da dire che, sempre nel settore dell’esplorazione spaziale, sistemi del genere potrebbero comunque rivelarsi utili: basti pensare ad un operatore che resta su una navicella orbitante intorno ad un pianeta o ad una luna e ad un avatar che viene spedito sulla superficie. In questo caso l’utilità sarebbe palese. Così come potrebbe essere utile comandare un avatar sulla Stazione Spaziale Internazionale e forse, sopportando qualche secondo di ritardo, anche sulla Luna.

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Note e approfondimenti

  1. NimbRo AVATAR, Autonomous Intelligent Systems, University of Bonn, Computer Science VI (IA)

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