Robot che vedono attraverso gli oggetti: svolta nella logistica?

E se un robot fosse in grado di guardare all'interno di una scatola di cartone chiusa e verificare l'integrità del suo contenuto? A quanto pare non siamo così lontani da questo obiettivo. Un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha sviluppato una nuova tecnica di imaging che potrebbe cambiare radicalmente il controllo qualità nei magazzini e non solo. La chiave di questa innovazione sta nel superare un limite significativo delle tecnologie radar esistenti. Sebbene i segnali a onde millimetriche (mmWave) siano efficaci per rilevare oggetti di grandi dimensioni, come un aereo nascosto dalle nuvole, hanno sempre faticato a ricostruire con precisione oggetti più piccoli e dettagliati.

Il problema risiede in una proprietà nota come "specularità", ovvero il modo in cui le onde radio rimbalzano su una superficie liscia, comportandosi come la luce su uno specchio. Se la superficie non è orientata direttamente verso il sensore, il suo riflesso viene perso, rendendo la ricostruzione dell'oggetto incompleta. Il team del MIT ha affrontato questa sfida con un approccio ingegnoso. "La nostra idea è quella di provare a stimare non solo la posizione di un riflesso nell'ambiente, ma anche la direzione della superficie in quel punto", ha spiegato Laura Dodds, autrice principale dello studio. In pratica, il loro sistema stima l'orientamento di ogni piccola porzione della superficie dell'oggetto, consentendo una ricostruzione tridimensionale molto più accurata.

Questo nuovo sistema, battezzato "mmNorm", ha raggiunto risultati sbalorditivi durante i test, ottenendo un'accuratezza del 96% nella ricostruzione di oggetti nascosti dalle forme complesse e curvilinee, come utensili elettrici e posate. Un balzo in avanti notevole, se si considera che gli attuali sistemi all'avanguardia si fermano al 78%. Per funzionare, mmNorm utilizza segnali mmWave, simili a quelli del Wi-Fi, che possono penetrare materiali come cartone, plastica e pareti interne. Un sensore raccoglie le onde che rimbalzano sull'oggetto nascosto e un sofisticato algoritmo le traduce in un modello 3D.

Le potenziali applicazioni pratiche sono immense e potrebbero portare a un profondo cambiamento in diversi settori. Pensiamo a un braccio robotico su un nastro trasportatore che ispeziona la merce senza bisogno di aprire le confezioni, o a un robot umanoide che si aggira in un magazzino per controllare specifici container. Un esempio concreto è la possibilità di rilevare un manico di tazza rotto all'interno del suo imballaggio prima della spedizione, ottimizzando l'intero processo di logistica e consegna.

Durante la fase di test, i ricercatori hanno utilizzato un prototipo composto da un braccio robotico con un sistema radar montato, che si muoveva attorno all'oggetto per raccogliere dati da più angolazioni. L'efficienza è uno dei punti di forza del sistema, che non richiede una larghezza di banda superiore a quella delle tecnologie tradizionali, aprendo le porte a una sua futura integrazione su larga scala.