Un robot quadrupede che si muove su due zampe con la stabilità di un essere umano non appartiene più al regno della fantascienza. È il risultato concreto presentato da un gruppo di ricercatori dell'ArcLab (Adaptive Robotic Controls Lab) dell'Università di Hong Kong, che ha sviluppato un automa capace di un'impresa finora ritenuta estremamente complessa: abbandonare temporaneamente la stabilità delle quattro zampe per muoversi agilmente su due, anche su terreni impervi e resistendo a forti sollecitazioni esterne.
La chiave di volta di questo progresso è un sistema di controllo battezzato TumblerNet. Si tratta di un'architettura software avanzata, alimentata da AI attraverso il Deep Reinforcement Learning (DRL), che trae ispirazione diretta dalle strategie di equilibrio del corpo umano. Invece di basarsi su modelli pre-programmati, TumblerNet analizza costantemente il rapporto tra il centro di massa del robot e il suo centro di pressione al suolo, attuando micro-correzioni in tempo reale. Questo approccio bio-ispirato consente al robot non solo di alzarsi e camminare su due zampe (siano esse le anteriori o le posteriori), ma anche di eseguire comandi di movimento complessi come girare su se stesso o seguire traiettorie circolari con una fluidità sorprendente.
La robustezza del sistema è stata verificata attraverso test severi, che ne hanno dimostrato l'affidabilità in scenari realistici. Durante gli esperimenti, il robot (un Go-1 di Unitree modificato) ha mantenuto l'equilibrio anche quando camminava su superfici instabili come tappetini di gommapiuma, rocce smosse e persino sulla sabbia di una spiaggia, un ambiente particolarmente sfidante. Ancor più impressionante è la sua capacità di resistere a spinte, colpi e calci senza cadere. Inoltre, il sistema TumblerNet include una funzione di recupero automatico: se il robot inciampa su un ostacolo e cade, è in grado di rialzarsi autonomamente e riprendere la sua attività, una caratteristica essenziale per qualsiasi macchina destinata a operare in ambienti non strutturati.
L'obiettivo di insegnare a un robot a quattro zampe a camminare su due non è un semplice esercizio di stile, ma risponde a precise esigenze funzionali. Un robot bipede è intrinsecamente più abile nel navigare ambienti progettati per gli esseri umani, potendo più facilmente salire scale o scavalcare ostacoli. Un vantaggio notevole è la possibilità di liberare gli altri due arti per eseguire compiti di manipolazione, come afferrare oggetti, aprire porte o interagire con strumenti.
Il lavoro del team di ricercatori, composto da Erdong Xiao, Yinzhao Dong, James Lam e Peng Lu, segna un passo importante verso lo sviluppo di una nuova generazione di robot con gambe, più versatili, resilienti e capaci di collaborare efficacemente con l'uomo.
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