L'automazione è ormai da tempo una realtà consolidate nell'industria, ma finora sono state le macchine specializzate e i robot industriali a dominare all’interno di stabilimenti e fabbriche. Attualmente sono i robot umanoidi ad essere protagonisti della fase successiva alla ricerca e sviluppo e dell’applicazione nell’industria. Grazie a caratteristiche simili a quelle umane, tecnologia avanzata dei sensori e intelligenza artificiale, essi sono progettati per essere flessibili a livello di applicazioni potenziali e per collaborare con i lavoratori umani.

Ma fino a che punto è realmente arrivata questa tecnologia? I robot umanoidi vengono già impiegati in modo produttivo in Italia oppure rappresentano ancora una prospettiva futura? Recenti dati Istat e SIRI (Associazione Italiana di Robotica e Automazione) hanno mostrato che anche l’industria italiana è potenzialmente aperta all’utilizzo dei robot umanoidi, grazie a competenze consolidate nella robotica e all’integrazione dei sistemi. Allo stesso tempo, restano da definire però in modo approfondito le condizioni tecniche, economiche e organizzative necessarie alla loro diffusione su larga scala.

Cosa rende un robot ‘umanoide’? I robot umanoidi sono macchine il cui design e la cui gamma di movimenti sono modellati sul corpo umano. Braccia, gambe, mani e testa non servono solo per la forma, ma soprattutto per la specifica funzione: consentono infatti movimenti, capacità di presa e interazione basate sui metodi di lavoro umani.

A differenza dei robot industriali classici, che di solito operano su assi stazionari, o dei cobot, che sono ottimizzati per compiti specifici di assistenza, i robot umanoidi sono progettati per essere ampiamente applicabili. Possono muoversi, utilizzare strumenti e lavorare in aree di produzione mutevoli, in modo simile ai loro colleghi umani.

Le basi tecnologiche: progressi su tre livelli

Lo sviluppo dei robot umanoidi si basa sull'interazione di diverse tecnologie. Sistemi di azionamento avanzati, giunti altamente mobili e pinze precise consentono movimenti fini e una locomozione stabile. Sensori per l'equilibrio e il riconoscimento ambientale assicurano che i robot possano operare in sicurezza anche in ambienti dinamici. L'intelligenza artificiale costituisce il centro di controllo. Consente loro di eseguire in modo flessibile compiti complessi, ottimizzare i processi e rispondere a nuove situazioni. Attraverso l'apprendimento automatico (machine learning), gli algoritmi si adattano continuamente in base ai dati e diventano più precisi.

I moderni robot umanoidi sono anche sempre più in grado di comprendere il linguaggio e i gesti e ciò abbassa le barriere d'ingresso per l’utilizzo e per la collaborazione con gli addetti umani. Ciò favorisce la loro accettazione all’interno di team di lavoro misti, dove collaborano esseri umani e macchine.

Possibili applicazioni: dal laboratorio all'uso pratico

I robot umanoidi hanno un'ampia gamma di applicazioni – e alcuni modelli sono quasi pronti per l'uso industriale quotidiano.

Atlas di Boston Dynamics è attualmente considerato il robot umanoide più avanzato al mondo. Sviluppato originariamente per ambienti di ricerca e di prova, dimostra capacità impressionanti in termini di equilibrio, agilità e sequenze di movimento complesse. Sebbene non sia ancora in produzione in serie, i suoi test mostrano il potenziale che i robot umanoidi hanno per gli ambienti industriali dinamici.

I futuri robot umanoidi potrebbero muoversi in modo indipendente in ambienti complessi e mutevoli – senza fare affidamento su percorsi pre-programmati. Ciò consentirebbe loro di adattarsi spontaneamente a nuove situazioni, evitare ostacoli e trovare in modo indipendente il percorso più efficiente verso la loro destinazione.

La loro capacità di lavorare con strumenti, macchine e infrastrutture esistenti apre un'ampia gamma di applicazioni – dalla logistica e dalla produzione alle operazioni di soccorso e di assistenza in caso di catastrofe. A differenza dei robot industriali stazionari, essi apportano reale mobilità e flessibilità a una grande varietà di aree di lavoro.

In Italia, la startup Brianza Oversonic Robotics ha già presentato il suo robot umanoide cognitivo “RoBee”, pensato per un impiego industriale in serie e destinato ai settori assemblaggio, produzione e logistica. Il piano prevede una disponibilità commerciale entro i prossimi due-tre anni, con l’obiettivo di ampie applicazioni nelle fabbriche italiane. Allo stesso tempo, grandi player dell’automazione e della fornitura industriale stanno già sperimentando piattaforme robotiche umanoidi o “quasi-umanoidi” per fasi di assemblaggio che richiedono elevata precisione, liberando gli operatori da attività faticose o ergonomicamente critiche. I risultati iniziali mostrano che l’impiego mirato di questi sistemi può ridurre significativamente lo sforzo fisico – per esempio prendendo in carico mansioni gravose o in posizioni scomode – con effetti positivi su salute degli operatori, assenteismo e produttività nel lungo termine.

Benefici per l'industria

L'uso dei robot umanoidi promette un aumento significativo dell'adattabilità negli ambienti di produzione. Poiché sono modellati sull'essere umano in termini di forma e funzione, possono essere utilizzati nelle postazioni di lavoro esistenti senza la necessità di costosi cambiamenti strutturali. Un altro vantaggio è l'efficienza. I robot umanoidi lavorano con precisione costante, indipendentemente dalla durata dei turni o dalla fatica, e quindi soddisfano anche elevati requisiti di qualità.

Allo stesso tempo, sollevano i dipendenti da compiti fisicamente impegnativi o monotoni, il che non solo promuove la salute, ma riduce anche il tasso di errore. Questi fattori rendono i robot umanoidi una componente interessante per la produzione flessibile, specialmente nei settori che devono rispondere a requisiti mutevoli con breve preavviso.

Sfide e limitazioni

Nonostante il loro potenziale, i robot umanoidi affrontano ancora una serie di ostacoli. Un problema chiave è il consumo energetico. Robot come Atlas sono impressionanti in termini di mobilità, ma richiedono molta energia per operare in modo stabile e continuo. Anche la loro velocità e stabilità non sono ancora al livello delle macchine specializzate per l'uso nelle linee di produzione ad alta velocità. Ultimo ma non meno importante, il fattore costo-beneficio rimane cruciale. I costi di acquisizione sono ancora elevati al momento. Tuttavia, in un futuro prossimo, la produzione in serie potrebbe portare un sollievo significativo in questi termini.

Anche la manutenzione gioca un ruolo centrale: i robot umanoidi richiedono ispezioni regolari, aggiornamenti software e la sostituzione di componenti soggetti a usura per garantirne l'affidabilità e la sicurezza. I progressi nella progettazione modulare e nella diagnosi a distanza potrebbero ridurre in modo significativo i costi di manutenzione e minimizzare i tempi di inattività in futuro, migliorando ulteriormente la loro economicità.

Prospettive future: da progetti pilota a soluzioni prodotte in serie

I prossimi anni determineranno la rapidità con cui i robot umanoidi troveranno il loro posto nell'industria. I progressi nell'IA, nella tecnologia dei sensori e nell'ingegneria di controllo, oltre alla diminuzione dei costi di produzione, ne faciliteranno l'introduzione.

Per le aziende, i robot umanoidi potrebbero diventare una componente cruciale dell'Industria 4.0 essendo flessibili, mobili e universalmente applicabili. Per il mondo del lavoro, quindi dal punto di vista dei lavoratori stessi, non si tratta di sostituire la manodopera umana, ma piuttosto di espandere, grazie ai robot, le possibilità ad esempio di allontanarsi dalle mansioni monotone e di orientarsi verso compiti più impegnativi nella programmazione, manutenzione e integrazione di sistemi.

Infine, una cosa è certa: i robot umanoidi non sono più una lontana visione del futuro. Sono sul punto di diventare parte della realtà industriale e possono contribuire a plasmarne attivamente il cambiamento.