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Dal laboratorio all'industria: progettare la prossima generazione di robot umanoidi
Reply è all'avanguardia nello sviluppo di robot umanoidi che possono essere integrati, senza problemi, in ambienti incentrati sull'uomo, combinando un hardware avanzato con degli ecosistemi software solidi e personalizzati basati su ROS 2.
La visione
Robot progettati per soddisfare le esigenze delle persone e non il contrario
La robotica umanoide è una delle aree più avanzate e promettenti dell'Intelligenza Artificiale (AI), guidata dal semplice fatto che il nostro mondo è costruito per l'uomo. Invece di rimodellare l'ambiente per adattarlo alle macchine, i robot umanoidi offrono un nuovo modo per adattare l'automazione al mondo così com'è – ad esempio camminando nei corridoi, salendo le scale, usando strumenti umani e lavorando in sicurezza accanto alle persone.
In Reply, siamo all'avanguardia nella ricerca di come questi sistemi riescano ad operare senza soluzione di continuità in ambienti quali fabbriche, magazzini, ospedali e altre strutture in cui è presente l'uomo. Attraverso la ricerca, stiamo gettando le basi per un futuro in cui i robot umanoidi possano diventare collaboratori nel mondo reale attraverso le attività, aumentando la sicurezza e supportando i lavoratori.
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La sfida
Sbloccare il potenziale industriale
Per portare piattaforme all'avanguardia come l'Unitree H1 o l'Atlas di Boston Dynamics dal laboratorio al mondo esigente delle applicazioni industriali, collaboriamo con i produttori di hardware per costruire sulla loro tecnologia di base. Le piattaforme robotiche di uso generale offrono un punto di partenza notevole ma raggiungere la resilienza e la specializzazione necessarie per compiti logistici e di produzione critici richiede un livello più profondo di integrazione e di ingegneria personalizzata. Per sbloccare il pieno potenziale di un robot specializzati per questi casi, è essenziale un ecosistema software su misura. Qui l'expertise di Reply crea un ponte tra hardware avanzato e valore industriale reale.
La nostra soluzione
Un approccio dal basso verso l'alto dell'Intelligenza Artificiale
Nella nostra Area42 innovation lab, abbiamo sviluppato un ecosistema completo di software e hardware per elevare queste piattaforme a uno standard industriale. Non si è trattato solo di coding ma di costruire un vero e proprio sistema nervoso centrale che permette ai nostri robot di agire con autonomia e affidabilità. La nostra soluzione, infatti, si basa sul Robot Operating System (ROS 2), uno standard del settore, e include:
Architettura middleware
Abbiamo sviluppato uno strato di servizio dati distribuito (DDS) per gestire comunicazioni ad alta velocità e in tempo reale tra tutti i sensori, attuatori e moduli AI, garantendo una sincronizzazione perfetta.
Integrazione personalizzata di ROS 2
Abbiamo creato nodi specializzati per la locomozione bipede, la pianificazione del percorso del braccio multi-asse e il controllo della pinza, consentendo il coordinamento senza soluzione di continuità di movimenti complessi e a tutto corpo.
Framework intuitivo di teleoperazione
Abbiamo creato un sistema ibrido di tastiera e controllo UI per un'operazione manuale precisa, fondamentale per lo sviluppo, i test e le override di sicurezza in scenari complessi.
Le capacità principali
Percezione, decisione e azione
Il nostro sistema integrato consente l'esplorazione delle capacità critiche di cui avranno bisogno i robot umanoidi sul campo – supportato da AI a bordo e edge computing per prestazioni a bassa latenza.
Comprensione ambientale 3D con SLAM
Utilizzando il LiDAR a bordo del robot e le telecamere RGB-D, implementiamo la Localizzazione e Mappatura Simultanee (SLAM) per costruire e mantenere mappe volumetriche 3D dettagliate in tempo reale. Queste mappe aiutano il robot a navigare in ambienti complessi e non strutturati come magazzini, linee di produzione e spazi di lavoro dinamici. Il nostro sistema SLAM combina dati di profondità e visivi per rilevare cambiamenti, evitare ostacoli e adattarsi a nuovi layout.
Movimento fluido e intelligente con algoritmi avanzati
Le gambe, le braccia e le pinze devono muoversi in perfetta armonia con le persone, gli ambienti e i compiti. I modelli cinematici avanzati calcolano i percorsi ottimali, privi di collisioni, per afferrare, posizionare e manipolare oggetti vicino a persone e ostacoli. I nostri algoritmi di bilanciamento garantiscono stabilità anche su superfici irregolari o scivolose. Inoltre, il controllo ergonomico della parte superiore del corpo, dei fianchi e delle braccia permette interazioni naturali come passare strumenti.
Vuoi vedere i progressi con i tuoi occhi?
Visita il nostro Area42 Innovation Lab a Torino, dove puoi vivere in prima persona la nostra ricerca sui robot umanoidi.
La strada davanti a noi
Da robot singoli a flotte coordinate
Questo lavoro rappresenta la base di una visione a lungo termine. Man mano che continuiamo a esplorare, iterare e perfezionare, ci avviciniamo a un futuro in cui i robot umanoidi possono integrarsi nei flussi di lavoro industriali. Stiamo già indagando i prossimi passi: coordinamento multi-robot, auto-adattamento e apprendimento avanzato dei compiti – sempre con l’obiettivo di creare valore per i clienti risolvendo sfide operative.
Il nostro impegno
Plasmare il futuro della robotica
Il percorso di robotica di Reply è guidato da un forte impegno verso l'innovazione con uno scopo. I nostri esperti vanno oltre l'esplorazione delle possibilità e si concentrano sulla creazione di soluzioni che offrano un valore reale. Siamo leader nel progetto Fluently, che sfrutta le ultime scoperte nell'AI per ridefinire il futuro dell'interazione tra uomo e robot. Con laboratori di ricerca dedicati a Torino e Monaco, e riconoscimenti da competizioni prestigiose come il AIRA Challenge e il ELROB, siamo orgogliosi di essere all'avanguardia nell'innovazione robotica.
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