Robot autonomi realizzeranno colonie su altri pianeti per facilitare l’insediamento degli esseri umani.
I robot autonomi verranno inviati molto prima degli astronauti per realizzare condizioni favorevoli alla vita umana. Questi robot autonomi dovranno essere resistenti e adattabili per riuscire a sopravvivere in ambienti duri e inospitali.
Team di esperti di robotica e informatica sono già al lavoro per realizzare i primi robot autonomi in grado di realizzare colonie sugli altri pianeti. Questi robot autonomi verranno costruiti grazie a stampanti 3D, si auto assembleranno e saranno in grado di adattarsi alle condizioni in cui dovranno operare.
Il lavoro rappresenta gli ultimi progressi verso il tipo di ecosistemi robotici autonomi che potrebbero realizzare autonomamente le future colonie dell’umanità al di fuori della Terra e senza la supervisione umana.
Oggi i robot hanno compiuto molti passi in avanti rispetto ai primi goffi automi realizzati molti decenni fa. Aziende come la Boston Dynamics producono robot ultra efficienti che caricano camion, costruiscono pallet e spostano contenitori, svolgendo compiti ritenuti impossibili fino a poco tempo fa.
I progressi nella realizzazione di robot autonomi è innegabile, ma la progettazione di robot in grado di operare in ambienti sconosciuti o inospitali, come le superfici planetarie o le fosse oceaniche profonde, rappresenta una sfida complessa per scienziati e ingegneri.
Per operare fuori dalla Terra, in ambienti come la Luna o Marte o sulle superfici ghiacciate delle lune di Giove e Saturno, come dovranno essere i robot autonomi? Dovrebbero strisciare o camminare? e come dovranno essere progettati gli strumenti per manipolare l’ambiente? Come dovranno sopravvivere in ambienti con temperature estreme e corrosione chimica?
A queste domande fortunatamente a già risposto la natura. L’evoluzione darwiniana ha portato a milioni di specie perfettamente adattate al loro ambiente. Sebbene l’evoluzione biologica abbia bisogno di milioni di anni, l’evoluzione artificiale dei robot autonomi può avvenire in ore o addirittura in minuti.
Robot autonomi e supervisione umana
Purtroppo l’attuale evoluzione artificiale dei robot autonomi ha bisogno ancora della supervisione umana, e richiede uno stretto ciclo di feedback tra robot e umano. Se l’evoluzione artificiale intende progettare robot autonomi utili all’esplorazione dei pianeti del sistema solare, dovrà eliminare ogni tipo di supervisione umana.
I robot autonomi dovranno essere in grado di percepire l’ambiente e disporre di mezzi di locomozione, ad esempio utilizzando ruote, gambe articolate o persino combinazioni dei due.
E per affrontare il divario tra la realtà e il semplice progetto è auspicabile che almeno una certa evoluzione avvenga nell’hardware, all’interno di un ecosistema composto da robot avanzati che si evolvono in tempo reale e nello spazio reale.
Il progetto Autonomous Robot Evolution affronta proprio questo, riunendo scienziati e ingegneri di quattro università in un ambizioso progetto quadriennale per sviluppare questa nuova tecnologia.
Come già detto, i robot autonomi nasceranno attraverso l’uso della produzione 3D per mezzo di un nuovo tipo di architettura evolutiva ibrida hardware-software per la progettazione. Ciò significa che ogni robot fisico avrà un clone digitale.
I robot fisici vengono testati sulle prestazioni in ambienti reali, mentre i loro cloni digitali entrano in un programma software, dove subiscono una rapida evoluzione simulata. Questo sistema ibrido permette un nuovo tipo di evoluzione: le nuove generazioni possono essere prodotte dall’unione dei tratti migliori di una “madre” virtuale e di un “padre” fisico.
I robot autonomi “bambini” prodotti tramite evoluzione ibrida vengono stampati in 3D e introdotti in un ambiente simile a quello di un asilo nido. I robot autonomi di maggior successo all’interno di questo centro rendono il loro “codice genetico” disponibile per la riproduzione e per il miglioramento delle generazioni future, mentre i robot meno “adatti” possono essere semplicemente riciclati.
Il progetto, iniziato due anni fa, ha visto progressi significativi. Sono stati progettati nuovi algoritmi evolutivi artificiali che hanno prodotto una serie diversificata di robot che camminano o strisciano e possono imparare a navigare attraverso labirinti complessi. Questi algoritmi evolvono sia nella struttura fisica che in quella che riguarda l’intelligenza vera e propria.
Il cervello contiene un controller che determina i movimenti del robot, interpretando le informazioni sensoriali e traducendole in controlli. Una volta che il robot autonomo è stato costruito, un algoritmo di apprendimento affina il cervello per tenere conto di qualsiasi discrepanza tra il suo corpo e il suo cervello ereditato.
Gli ingegneri hanno realizzato una fabbrica di robot o Robofab automatizzando totalmente la produzione. Un braccio robotico collega fili, sensori e altri “organi” scelti dall’evoluzione al telaio del robot stampato in 3D. Questo rende l’assemblaggio rapido, in quanto la Robofab può accedere ai vari attrezzi e alle varie parti per assemblare i robot autonomi.
Robot autonomi potranno effettuare dei lavori all’interno dei reattori nucleari o ambienti pericolosi per l’uomo. I robot autonomi in futuro non verranno più prodotti, ma verranno in un certo senso “concepiti” cambiando radicalmente il concetto di macchina. Si evolveranno diventando una nuova specie che esplorerà luoghi per prepararli al meglio per noi esseri umani.
