Oggi un tema caldo riguardante la tecnologia è quello relativo a Intelligenza Artificiale e Robotica, sempre più integrate in moltissimi ambiti produttivi con l’idea di ottimizzare l’efficienza, migliorare la qualità di prodotti e servizi e creare nuove opportunità di business.
L’AI sta entrando a far parte della nostra vita quotidiana con una velocità esponenziale rispetto a quella con cui tutte le altre tecnologie del secolo scorso hanno fatto e, a livello d’impresa, viene già utilizzata nello sviluppo software, nel marketing, nel servizio clienti, nel campo delle vendite, dell’IT e della finanza con lo scopo di mettere in atto soluzioni innovative.
Cosa si intende con Intelligenza Artificiale?
L’espressione Intelligenza Artificiale (AI) sta ad indicare la capacità di un sistema informatico di simulare l’intelligenza umana e il suo apprendimento attraverso l’ottimizzazione di funzioni matematiche. Per fare questo, si progetta un modello costituito da blocchi di funzioni matematiche con parametri riconfigurabili. Successivamente, il modello viene ‘addestrato’, determinando dei valori ideali di questi parametri partendo da un insieme di dati. In tal modo è possibile minimizzare l’errore sulle previsioni che questo modello è in grado di fare, quando applicato a nuovi dati diversi da quelli usati durante l’addestramento.
Questa “modalità di apprendimento automatico” è applicabile ad una vasta gamma di applicazioni, dal mercato azionario alla ricerca medica e scientifica in generale, fino alla visione artificiale e, appunto, alla robotica.
Come l’AI si integra nei processi di automazione?
L’unione di Intelligenza Artificiale e robotica nei processi di automazione rappresenta una combinazione ottimale in grado di rendere l’automazione accessibile e semplice ai non addetti ai lavori, offrendo strumenti intuitivi e potenti che massimizzano produttività e flessibilità. Si possono così condividere competenze facilitando l’accesso a nuove tecnologie e promuovere una cultura di collaborazione, apprendimento e miglioramento continui di tutti gli attori coinvolti.
Le tecnologie della AI applicate alla robotica rendono i sistemi più flessibili consentendo agli stessi di rispondere ai cambiamenti dell’ambiente circostante.
Rispetto ai metodi convenzionali i modelli di AI sono meno robusti e prevedibili per cui vanno integrati nella robotica industriale con molta cautela e in maniera da soddisfare gli elevati requisiti di sicurezza che l’ambito robotico industriale richiede. Ad ora questo tipo di tecnologie è molto usato nell’ambito della simulazione dove una qualsiasi disattenzione dei movimenti, che possa causare una collisione nell’ambiente simulato, può essere gestita facilmente, senza le problematiche che potrebbero invece verificarsi nella realtà.
Nell’ambito della visione artificiale solo grazie allo sviluppo dell’elettronica, all’aumento delle prestazioni dei PC e all’evoluzione delle GPU (i processori specializzati nell’elaborazione grafica) si è potuto avere lo sviluppo esplosivo della AI per la capacità di elaborare grandi quantità di dati in modo efficiente.
In questo panorama la società taiwanese Techman Robot, dopo aver progettato e costruito robot collaborativi dotati di visione 2D a colori, integrata sul braccio, e di un proprio sistema di visione artificiale (TMvision) ha introdotto una serie di strumenti di visione artificiale basati sulla AI in affiancamento agli strumenti già esistenti basati su regole.
Questi robot sono stati rinominati TM AI COBOT proprio a sottolineare l’importanza strategica di questa tecnologia nello sviluppo del prodotto Techman.
Infatti non si è limitata ai sistemi di visione 2D, ma anche a quelli 3D, con i quali si riescono ad interpretare informazioni spaziali sull’ambiente circostante.
In pratica Techman ha sviluppato una serie di strumenti di visione che, a partire da un modello 3D di un oggetto e da un’immagine tridimensionale della scena (cioè una nuvola di punti acquisiti da una telecamera 3D) sia in grado di individuare la posizione di tutti gli oggetti presenti.
Questo vuol dire che se si hanno oggetti disposti in modo disordinato in un cassone, è possibile con una telecamera 3D individuare i singoli oggetti all’interno di una nuvola di punti.
Questi punti vengono raggruppati in modo che ogni gruppo corrisponda ad un oggetto, successivamente è possibile acquisire anche un’immagine 2D con la telecamera 3D e, grazie alla AI, unire le informazioni ottenute dal 2D e3D; utilizzando la segmentazione delle istanze si può ritagliare quindi l’oggetto all’interno di questa nuvola di punti, determinandone la posizione e permettendone la precisa presa da parte del robot. Si realizzano così applicazioni di bin picking, di de-pallettizzazione di oggetti di cui non sono note a priori le dimensioni con il calcolo automatico e autonomo delle traiettorie con cui il robot va a prendere ciascun oggetto.
Quali sono i vantaggi dei robot AI rispetto a quelli tradizionali?
Sostanzialmente il vantaggio di un robot dotato di intelligenza artificiale sta nel passare da uno strumento deterministico a uno statistico o probabilistico.
Con i robot tradizionali, per esempio, per interpretare un’immagine è possibile eseguire sempre la stessa sequenza di calcoli, aggiustabili tramite l’impostazione di specifici parametri da parte di una persona con competenze tecniche elevate. Invece, con un robot AI è possibile acquisire una serie di immagini di riferimento, associando a ciascuna di esse un’etichetta identificativa (senza formalizzare regole) e trovando quanto sia probabile che l’oggetto dell’immagine corrisponda al modello, motivo per cui non sono necessarie competenze tecniche elevate.
All’interno del sistema di visione Techman sono presenti strumenti con un livello crescente di complessità computazionale e di dettaglio delle informazioni, al fine di rendere il cobot adattivo allo spazio di lavoro in cui è inserito.
Queste le funzionalità principali:
- Classificazione delle immagini
- Identificazione degli oggetti
- Segmentazione semantica
- Segmentazione delle istanze
- Identificazione dei difetti
- Riconoscimento ottico dei caratteri (OCR)
Tramite questi strumenti il cobot individua gli oggetti con cui deve interagire e ne può anche verificare il grado di qualità.
L’adozione di Intelligenza Artificiale e robotica rappresenta un passo verso l’industria 5.0 che vuole mettere al centro non la semplice collaborazione ma la simbiosi strategica tra l’uomo e la macchina in uno svolgimento di ruoli complementari: la tecnologia non come strumento per efficientare i processi, ma come amplificatore delle capacità umane nell’ambiente di produzione tecnologico.
La robotica AI è in grado di favorire una umanizzazione della tecnologia, creando processi che combinano in modo virtuoso le nuove tecnologie disponibili e sistemi che diventano non solo più efficienti ma anche in grado di migliorare la vita di lavoratori e società, senza correre il rischio di danneggiarla.
Siamo a disposizione per offrirvi una consulenza gratuita, non esitate a contattarci!