Tecnologia dal volto umano

Azionamenti precisi FAULHABER per robot umanoidi.

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Sanno camminare, afferrare oggetti, stare in equilibrio, lasciando tutti a bocca aperta per le sembianze simili alle nostre: i robot umanoidi stupiscono per l'incredibile mobilità e la capacità di interpretare le espressioni del viso o di comprendere il linguaggio umano. Ciò che solo pochi anni fa sembrava un miraggio degno di un film di fantascienza ora è una realtà che si tocca con mano. Dietro le quinte dello sviluppo tecnologico dei robot umanoidi si cela una complessa interazione fra intelligenza artificiale, meccanica di precisione e potente tecnologia di azionamento. La miniaturizzazione gioca un ruolo cruciale in questo senso, perché consente di realizzare design compatti dalle alte funzionalità. Grazie al contributo di FAULHABER e all'uso di tecnologie moderne la robotica si prepara a raggiungere nuovi traguardi evolutivi. 

Camminare su due gambe è un'azione complessa che richiede un controllo preciso. Perfino gli esseri umani hanno bisogno di almeno un anno per imparare questa sequenza apparentemente semplice di movimenti e riuscire a coordinare circa 200 muscoli, diverse articolazioni complesse e varie aree specializzate del cervello. Per via dei rapporti di leva sfavorevoli dei robot umanoidi, un motore dalle dimensioni ridottissime deve sviluppare quanta più coppia possibile per riprodurre un movimento anche simile a quello degli esseri umani. Mentre i robot tradizionali sono in genere utilizzati in ambienti altamente strutturati, quali la produzione industriale o la logistica, i robot umanoidi irrompono in un campo del tutto inedito: la vita quotidiana. Devono riuscire a orientarsi in ambienti non strutturati, in cui, ad esempio, un salotto non sarà mai uguale a un altro e ogni compito è personalizzato. Nell'interazione diretta con le persone, agiscono in modo meno astratto, ma sono piuttosto presenti fisicamente, spesso a distanza ravvicinata. 

I robot umanoidi costituiscono il punto di contatto fra l'intelligenza artificiale e il mondo reale. Oltre a elaborare le informazioni digitali, riescono a tradurle in azioni concrete. Se la sequenza di movimenti risulta corretta e sicura, i robot umanoidi sono in grado di svolgere una serie di attività finora riservate agli umani, ad esempio in ambienti pericolosi, a diretto contatto con le persone o nell'ambito di processi ripetitivi: aiutano nei lavori domestici, forniscono supporto nella riabilitazione, interagiscono con gli anziani o trovano impiego nel commercio al dettaglio. I loro punti di forza risiedono nella versatilità e adattabilità agli ambienti umani.

Il ruolo dei sistemi di azionamento
Al centro di ogni movimento eseguito da un robot umanoide c'è un sistema di azionamento preciso: è questo che decide con quanta delicatezza sollevare un braccio, quanto velocemente debba reagire un arto o con quanta forza debba stringere la presa un dito. Pertanto, la tecnologia di azionamento è strettamente legata alle prestazioni, alla naturalezza e alla sicurezza dei movimenti dei robot umanoidi. In questo ambito, la miniaturizzazione, l'efficienza energetica, la dinamica e la precisione sono requisiti fondamentali: un connubio che può funzionare solo con micromotori altamente sviluppati. Tutti questi aspetti risultano decisivi non solo nella robotica, ma anche nelle protesi. Dai robot umanoidi alle protesi, il passo è breve. Le protesi moderne, in particolare le protesi per braccia o mani, riproducono i movimenti del corpo umano, sfruttando principi simili a quelli dei robot umanoidi. Elettromotori, sensori e un controllo preciso consentono movimenti intuitivi e potenti. In entrambi i casi è fondamentale la perfetta simbiosi fra tecnologia e biologia, sia che si tratti di potenziare le abilità umane, sia di sostituire funzioni perse.

Oltre a essere utilizzati nei robot umanoidi, i micromotori trovano impiego da tempo anche negli ausili robotizzati quali le protesi motorizzate per mani e gambe. E la ragione è sotto gli occhi di tutti: soddisfano, infatti, i più elevati requisiti in applicazioni altamente delicate ed esigenti. FAULHABER sviluppa e produce sistemi di azionamento ad alta precisione installati in tutto il mondo, sia nelle protesi moderne, sia nei robot umanoidi. Utilizzati per movimenti fini delle dita o energetici passi in avanzamento, i motori consentono la massima mobilità negli spazi più ridotti. Ciò risulta particolarmente utile nei movimenti dinamici necessari a riprodurre i gesti dell'uomo. Gli aspetti legati alla sicurezza e l'ottimale controllabilità sono di primaria importanza perché questi sistemi interagiscono sempre più direttamente con le persone. Per consentire una cooperazione uomo-macchina senza intoppi e soprattutto sicura, è fondamentale sviluppare concetti idonei. Non si tratta solo del controllo software: i meccanismi di protezione devono essere integrati nella soluzione di azionamento stessa. FAULHABER prende molto sul serio questa necessità, fornendo soluzioni di azionamento che sono potenti e compatte e, contemporaneamente, progettate per garantire la sicurezza. Ideali, perciò, per i complessi compiti tipici della robotica e della tecnologia medicale. A livello pratico, questo consente di sopportare carichi brevi ma estremi senza pregiudicare la vita utile dei componenti. Grazie alla stretta collaborazione con istituti di ricerca e partner di sviluppo leader, la tecnologia FAULHABER è sempre all'avanguardia.

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