Un team dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova ha presentato un nuovo traguardo per iRonCub, l’umanoide con quattro mini–turbine a getto capace di spiccare brevi voli. Questa volta, però, il robot non è stato protagonista in laboratorio ma in simulazione, dove grazie a un innovativo sistema di controllo ha dimostrato di poter volare in maniera stabile e recuperare assetto anche sotto forti perturbazioni.
tutto ciò è reso possibile da un algoritmo di Model Predictive Control (MPC) multirate, progettato per coordinare due sistemi molto diversi tra loro: i motori delle articolazioni, che rispondono in tempi rapidissimi, e le turbine a getto, più lente e con dinamiche non lineari. La sfida era sincronizzare queste due scale temporali senza penalizzare la stabilità, così gli ingegneri hanno creato un modello predittivo che integra contemporaneamente la dinamica di volo del robot e il comportamento dei motori a reazione, permettendo di inviare comandi ai giunti con frequenza elevata e ai jet con un ritmo più lento, ma sempre ottimizzato.
I test sono stati condotti in MuJoCo, uno degli ambienti di simulazione più avanzati per la robotica, con un modello di motore a reazione basato su reti neurali in grado di riprodurne il comportamento reale. Lo scenario prevedeva spinte improvvise e traiettorie complesse: in un caso, un urto simulato che faceva inclinare il robot in avanti; in un altro, una spinta laterale che lo faceva rollare. In entrambi gli esperimenti, l’algoritmo ha permesso al robot di stabilizzarsi. Anche nel tracciamento delle traiettorie i risultati sono stati promettenti: il percorso “dolce” è stato seguito quasi perfettamente, mentre quello più aggressivo ha mostrato errori maggiori, ma senza perdita di controllo. Vi riproponiamo il video condiviso dall'azienda qualche mese fa, durante il primo test reale.
Il codice di simulazione è stato reso disponibile su GitHub, così da consentire ad altri ricercatori di riprodurre e migliorare i risultati. Un passo non banale, perché il problema della gestione congiunta di sistemi a risposta rapida e lenta è centrale non solo per i robot volanti, ma anche per veicoli a decollo verticale o droni avanzati.
Il progetto iRonCub, che ha visto il primo decollo reale la scorsa estate con un volo di circa mezzo metro, nasce da quasi dieci anni di lavoro sotto la guida di Daniele Pucci, responsabile del laboratorio Artificial and Mechanical Intelligence dell’IIT. L’obiettivo, spiegano i ricercatori, non è creare un prototipo da esposizione ma un sistema che in futuro possa avere applicazioni concrete: pensiamo a robot in grado di volare sopra macerie e poi camminare per soccorrere persone o trasportare strumenti in zone inaccessibili.
Non manca l’interesse al di fuori della robotica umanoide: gli algoritmi sviluppati per stimare la spinta e compensare le perturbazioni aerodinamiche potrebbero trovare spazio anche in altri ambiti, dagli aerotaxi elettrici (eVTOL) ai sistemi di droni più complessi.
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