ròbot o robòt

Lessico

sm. inv. [sec. XX; dal ceco robota, lavoro forzato, nome dato dallo scrittore K. Čapek agli automi che agiscono come operai nel suo dramma R.U.R.].

1) Macchina capace di compiere azioni facenti parte di un determinato programma e dotata di qualche rassomiglianza, in senso funzionale, con l'uomo.

2) Fig., persona del tutto priva di volontà.

Tecnica: applicazioni

Un moderno robot è in grado di muoversi autonomamente nell'ambiente in cui esplica le sue funzioni. L'analogia con il corpo umano non si spinge più in là del possesso di organi meccanici con funzioni simili a quelle di mani e braccia umane. Un moderno robot industriale è infatti una macchina, comprendente o collegata a un elaboratore elettronico, orientata alla manipolazione di parti o utensili portatili, ma non in grado di eseguire particolari operazioni tecnologiche. Campo di applicazione sono le attività di tipo discreto nelle quali vengono trattati oggetti individuati e numerabili. Il suo scopo principale è quello di sostituire l'uomo in alcune attività produttive, in particolare nelle operazioni di manipolazione. Oltre all'industria automobilistica, dove la sua introduzione è ormai generalizzata in tutto il mondo, altri campi tipici di applicazione del robot sono le industrie manifatturiere, alcune attività agricole, servizi di pulizia per ampie superfici, trasporti. Robot evoluti sono addirittura insostituibili in alcune imprese spaziali. I robot industriali hanno mostrato, come gli elaboratori elettronici, una tendenza marcata a svilupparsi per generazioni, cioè attraverso salti qualitativi. I robot della prima generazione hanno capacità di memoria, ma non hanno, se non in misura molto ridotta, capacità di adattarsi alle condizioni esterne.

Tecnica: i robot della seconda generazione

Muniti di sensori che consentono capacità sensoriali rudimentali come tatto e vista, vengono invece progettati, e in parte impiegati, per poter essere in grado di interagire con l'ambiente esterno. Sono inoltre dotati di sistemi di elaborazione, che permettono loro di prendere semplici decisioni e di effettuare scelte operative in base alle situazioni percepite attraverso i propri sensori. Caratteristica fondamentale dei robot destinati all'attività manifatturiera è la capacità di apprendere: per fornire le informazioni necessarie, come si ha in quelli più evoluti, è sufficiente che l'operatore faccia eseguire il ciclo di lavoro una sola volta alla macchina attraverso l'uso manuale di una cloche che comanda gli spostamenti degli organi mobili (i bracci). Ogni fase delle operazioni viene memorizzata dall'elaboratore cui il robot è collegato. I robot vengono anche utilizzati per il rilevamento dei dati durante i processi produttivi, ma più spesso effettuano dei controlli automatici sulle operazioni svolte. Il progetto e la realizzazione di un robot richiedono un largo spettro di discipline: la meccanica e l'elettronica in primo luogo, ma anche l'ingegneria dei controlli automatici, la strumentazione (rilevazione ed elaborazione di suono e immagini), l'ingegneria delle conoscenze (intelligenza artificiale, ecc.). Un robot della seconda generazione è formato da: a) il manipolatore vero e proprio, in genere dotato di numerosi gradi di libertà (da 3 a 6 o più) e costituito da apparecchiature meccaniche che svolgono il lavoro e forniscono l'abilità di articolazione; esse sono mosse da motori elettrici, pneumatici, idraulici; b) il sistema di controllo, un insieme di servomotori e di controllori che ricevono l'informazione software decodificata e interagiscono con i sensori e altri sistemi esterni; c) il sistema di elaborazione, che contiene i programmi e li esegue su ordine dell'utente; esso è in grado anche di apprendere dall'esperienza tramite particolari canali. Le sperimentazioni condotte nel campo dei “sistemi esperti” e dell'intelligenza artificiale hanno consentito di realizzare tipi sia pure elementari di automi “intelligenti”; si tratta di macchine nella cui memoria sono inseriti una base di conoscenze del “mondo esterno” e un insieme di regole di comportamento, grazie alle quali sono in grado di poter eseguire autonomamente dei “ragionamenti pratici” elementari e schematici in rapporto all'ambiente nel quale debbono operare. Tre sono i tipi di “robot intelligenti” finora disponibili: neri, bianchi e blu. I robot neri sono solo dotati di attuatori e perciò possono agire sull'ambiente, senza però la possibilità di riceverne “stimoli”; quelli bianchi dispongono sia di attuatori sia di sensori, cosicché possono interagire con l'ambiente nel quale è stata programmata la loro attività operativa, mentre quelli blu operano come sorveglianti-avvisatori, perché dotati di sensori che captano gli stimoli dell'ambiente trasmettendoli a un elaboratore centrale. Dalle sperimentazioni finora compiute si è osservato come i robot intelligenti siano in grado di affiancare e, in certi casi, sostituire l'uomo in attività di interpretazione, diagnostica, supervisione e pianificazione, cosicché se ne prevede un sempre più diffuso impiego in vari campi dell'attività umana. Interessanti sperimentazioni sono state realizzate sui comportamenti emergenti di robot isolati o che formino piccole collettività. Nelle architetture a sussunzione proposte da R. Brooks, il comportamento di un robot non è preprogrammato, ma risulta dall'interazione fra un insieme stratificato di dispositivi sensori e motori, in cui ogni strato impone vincoli a quelli successivi. In questa architettura un robot che abbia come unico scopo quello di raggiungere una sorgente luminosa, e che usi sensori ottici per individuarla e motori indipendenti per guidare il movimento delle ruote, può acquisire la capacità di evitare gli ostacoli che impediscano la visuale, senza disporre di specifici algoritmi per quelli. Gli esperimenti di L. Steels hanno messo in luce come comportamenti collaborativi o competitivi possono instaurarsi fra robot che svolgono compiti consumando energia e che raggiungono stazioni di ricarica. Altri esperimenti sono stati condotti per verificare l'emergenza di consenso sul significato di segnali intesi come primitive di comunicazioni. Uno dei più interessanti test per la ricerca sui robot è la Coppa del mondo di calcio per robot, che si svolge ogni anno, e nella quale le equipe giapponesi e italiane raccolgono importanti successi. In queste competizioni i robot sono di diverse categorie e metteno in gioco sia le capacità motorie sia quelle cooperative. I robot del futuro potranno ricevere ordini in linguaggi evoluti (anche a voce) orientati al compito da eseguire, trasformare autonomamente questi ordini in una precisa e particolareggiata sequenza di istruzioni ed eseguire le relative operazioni.