Centauri,  robot volanti, telechirurgia … il  futuro è già qui, all’IIT

La 2B all’Istituto Italiano di Tecnologia

di Camilla Carratù, Elena Giannelli, Maria Giovanna Lauria, Luca Mangini, Lorenzo Moretti,  Eleonora Malatesta, Alice Moscatelli, Matilde Pedroncini, Bianca Stefanelli ed Emma Zini, 2B

L’ IIT (Istituto italiano  di tecnologia) è un centro di ricerca scientifica di eccellenza, riferimento internazionale per la ricerca ad alto contenuto tecnologico, con sede a Genova.  Si distingue per il suo approccio multidisciplinare e internazionale, operando in campi come robotica e intelligenza artificiale, nanotecnologie e materiali intelligenti, scienze della vita e neuroscienze, tecnologie per la sostenibilità ambientale e l’energia. In occasione dell’Open Day rivolto alle scuole, abbiamo visitato il Centro genovese dedicato alla Robotica. Il CRIS (Center for Robotics and Intelligent Systems) di San Quirico ospita laboratori e strutture all’avanguardia. Vi lavorano scienziati e ricercatori provenienti da tutto il mondo, che per un giorno si mettono a disposizione dei visitatori, illustrando e – talvolta – facendo toccare con mano i risultati del loro lavoro.

Nel laboratorio HHCM – Humanoids and Human Centered Mecathronics (Umanoidi e meccatronica centrata sull’uomo): vengono costruiti robot umanoidi, perciò con capacità motorie simili a quelle umane. Il processo di realizzazione inizia dall’acquisto dei materiali che compongono il singolo motore,  poi il robot viene ultimato con l’aggiunta di altri elementi per costruire le diverse parti del “corpo” come gli arti e il busto; infine il robot viene programmato grazie ad algoritmi di ottimizzazione per insegnargli a muoversi autonomamente.

Il primo robot con cui abbiamo fatto conoscenza si chiama Centauro. Ha una base a quattro zampe e un busto antropomorfo, perciò mantiene le medesime caratteristiche di un mitico centauro.

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E’ progettato per aiutare i soccorritori umani in scenari di disastro, perché è abile nella “manipolazione” del terreno accidentato. Muovendosi su ruote, cioè su supporti facilmente reperibili sul mercato, risulta più conveniente rispetto a un umanoide che può spostarsi solo con il movimento degli arti inferiori e quindi che necessita di piedi artificiali molto costosi di circa 450 grammi l’uno.

Ciò non significa che Centauro non possa camminare, anzi, è dotato di articolazioni inferiori che gli permettono di muoversi come un quadrupede. Il bilanciamento e il perfezionamento delle giusta traiettoria sono molto importanti per permettere al robot di compiere azioni autonomamente come un umano. Un operatore umano deve controllare il robot a distanza.

 Il suo scopo è quello di innovare e dare supporto all’attività edile e di sostituire gli esseri umani nei compiti troppo pericolosi e gravosi o nocivi per la salute. Grazie alla forza delle sue articolazioni superiori è anche in grado di distruggere ostacoli.

Ci è stato anche mostrato il robot del progetto Concert, un robot modulare utilizzabile per aiutare gli operai nei cantieri,  capace di eseguire quattro azioni fondamentali: usare il trapano, carteggiare un muro, trasportare dei carichi pesanti in modo collaborativo e applicare vernici o prodotti nocivi per gli uomini sulle pareti. Grazie alla sua struttura ergonomica, può collocarsi in posizioni che per gli uomini possono essere difficili e faticose, e può raggiungere grandi altezze. Può rispondere a comandi vocali ed è sensibile a stimoli esterni.

Il laboratorio HUMAN-ROBOT INTERFACES AND INTERACTION (Interfacce e interazione uomo-robot) si occupa invece della ricerca tecnologica nell’ambito dell’assistenza ospedaliera e degli ambienti di lavoro. Qui la ricerca si concentra sulle possibilità di diminuire lo sforzo umano e rendere i robot  autonomi e collaborativi.

MOCA

Durante la visita guidata ci è stato mostrato uno dei nuovi robot realizzati dall’IIT chiamato MOCA, (acronimo di Mobile Collaborative Robotic Assistant.) Come dice il nome, si tratta di un assistente che può essere utilizzato per diversi scopi, tra cui lo svolgimento di lavori pesanti, faticosi per l’uomo, o di compiti di precisione.

 

 

Permette a chi la utilizza di non sentire il peso di un carico che dovrebbe essere sollevato con la sola forza fisica.  Grazie alla base mobile con quattro ruote, in grado di spostarsi in tutte le direzioni, al braccio robotico e alla mano artificiale, può essere utilizzato per sostituire l’uomo nel trasporto di carichi pesanti e  garantire un’esecuzione più sicura di compiti svolti in luoghi difficilmente raggiungibili. 

 

Applicazioni della mappatura 3D e dell’intelligenza artificiale

Un’altra tecnologia innovativa presentata durante la visita è stata quella della mappatura 3D degli spazi tramite speciali telecamere tridimensionali. Questo sistema consente di ricostruire in tempo reale l’ambiente circostante con estrema precisione, offrendo moltissime applicazioni pratiche. In ambito sportivo, ad esempio, permette di analizzare i movimenti degli atleti per ottimizzare le prestazioni e prevenire infortuni. Nel settore industriale, può essere utilizzato per il monitoraggio dei gesti ripetitivi dei lavoratori, contribuendo a ridurre il rischio di patologie. Anche in campo sanitario, la mappatura 3D può essere impiegata per osservare la postura e il carico articolare dei pazienti durante la riabilitazione, aiutando a prevenire il sovraccarico delle articolazioni e migliorando i percorsi terapeutici.

Durante la nostra visita, abbiamo avuto l’opportunità di sperimentare direttamente questa tecnologia: ci siamo posizionati in modo tale che tutte le telecamere riuscissero a vederci e abbiamo potuto vedere riprodotti i nostri movimenti in tempo reale su uno schermo. Il sistema riconosceva la posizione del corpo e dei singoli arti, mostrando come ogni gesto venisse tradotto in una rappresentazione digitale.

AMI e laboratorio di robotica per scopi medici

In ultimo, due gruppi di studenti hanno visto due laboratori differenti: i primi sono stati accompagnati al laboratorio AMI (Artificial Mechanical Intelligence), che si occupa di combinare l’intelligenza artificiale con la meccanica

 per inventare e controllare robot umanoidi col compito di interagire con gli esseri umani al meglio. 

Ci hanno presentato tre loro progetti:

  • Ergocub, sviluppato con il supporto dell’INAIL (Istituto Nazionale per l’Assicurazione contro gli Infortuni sul Lavoro) è un robot umanoide che in futuro potrebbe diventare un collega robot per i lavoratori aiutandoli nei loro sforzi quotidiani e monitorando stress e cattiva postura per prevenire le cosiddette malattie professionali,
  • Ironcub è un robot progettato per volare tramite propulsori jet. Diventerebbe così il primo robot umanoide della storia in grado di volare, con impieghi ad esempio nelle missioni di soccorso in luoghi impervi ed isolati.
  • iFeel, una tuta “smart” munita di sensori che possono monitorare oltre che ai parametrivitali del lavoratore anche stress e cattiva postura, per andare di nuovo a prevenire lo svilupparsi di malattie professionali. Inoltre, mediante un paio di scarpe anch’ esse munite di sensore, si può monitorare ancora meglio la salute dell’ operaio andando ad osservare come appoggia i piedi e come cammina. Anche questo progetto è sviluppato insieme all’ INAIL.

Robotica applicata alla medicina

L’altro gruppo ha visitato un laboratorio in cui i robot venivano utilizzati per aiutare i medici e chirurghi nelle operazioni complesse. Il robot permette di compiere l’operazione nel modo più sicuro e preciso possibile per evitare errori che potrebbero nuocere alla salute del paziente. Uno dei tre robot permette al medico di avere una visione 3D degli organi interni del paziente, consentendo al chirurgo di avere una visuale più chiara della zona in cui deve lavorare. Inoltre è stata inventata una penna laser che agevola la rimozione di tumori. Con essa il medico incide i movimenti che deve fare all’interno del corpo del paziente su un tablet che consente di fare movimenti meno tremolanti e netti. In ultimo è stata sviluppata una tecnica di chirurgia robotica a distanza.

di Camilla Carratù, Elena Giannelli, Maria Giovanna Lauria, Luca Mangini, Lorenzo Moretti,  Eleonora Malatesta, Alice Moscatelli, Matilde Pedroncini, Bianca Stefanelli ed Emma Zini, 2B

Come si evolve il giornalismo: tra tradizione e innovazione

Incontro al D’Oria con Luigi Pastore

Di Alice Moscatelli, Angelica Addesi, Chiara Ravaschio, Malatesta Eleonora, Bianca Stefanelli, 2B e Agata Reggiardo, Emma Benvenuto, Chiara Flacco, 2D

Incontrare Luigi Pastore, capo redattore di Repubblica Genova, è stata una delle opportunità che abbiamo avuto quest’anno per capire  in che cosa consiste concretamente la professione del giornalista oggi.

In modo semplice e informale Pastore ha  risposto a quesiti e chiarito dubbi, illustrando anche i possibili percorsi che si possono intraprendere per arrivare ad esercitare la professione.

La formazione. Innanzitutto ci è stato spiegato come sia necessario seguire un percorso che combini pratica e teoria: la formazione teorica può avvenire attraverso scuole di giornalismo o corsi specializzati, dove si acquisiscono le competenze necessarie per svolgere al meglio il lavoro. Oltre a saper scrivere, è fondamentale avere anche competenze giuridiche o tecniche, per poter comprendere temi di vari ambiti. La competenza pratica viene acquisita principalmente in redazioni, dove i cronisti alle prime armi spesso si occupano di notizie di carattere locale e vengono seguiti da giornalisti  esperti. Corsi universitari come Scienze della Comunicazione e Scienze Politiche sono ottime scelte per chi desidera intraprendere la carriera di giornalista, ma anche una laurea in Lettere costituisce una solida base per questa professione.

Quotidiani on line. Con l’avvento della tecnologia molte persone hanno cominciato ad affidarsi al giornale online per rimanere sempre aggiornati. I lettori che utilizzano il sito gratuitamente possono consultare solo un numero limitato di articoli o una parte di essi, mentre gli abbonati hanno accesso completo ai contenuti, con la possibilità di effettuare ricerche e consultazioni più approfondite .Nella gestione di un quotidiano on line è importante conoscere il numero di persone che visualizza i vari articoli e  quanti sono gli  “utenti unici”, ovvero di chi si è collegato al sito più volte e questo avviene grazie all’utilizzo dell’applicazione Chart Beat, che fornisce informazioni sull’andamento di un giornale.

Un sito web di un giornale viene continuamente aggiornato con nuovi articoli, ma questa rapidità può aumentare il rischio di errori sia di battitura che di contenuto. Inoltre, una volta pubblicato, un articolo è difficile da rimuovere e può essere facilmente condiviso su altre piattaforme online. Un altro problema nella pubblicazione di un articolo online è quello del Copyright, che mette in difficoltà molte testate giornalistiche per la pubblicazione di foto e video.

La redazione. A questo punto dell’incontro ci siamo chiesti  come sia strutturata una redazione. Luigi Pastore ci ha illustrato come funziona quella di Repubblica Genova:  è composta da circa 12 persone, di cui 4 o 5 sono cronisti, che spesso si recano sui luoghi per raccogliere notizie e sono gli autori della maggior parte degli articoli; gli altri sono i deskisti, che dirigono, revisionano e confezionano il giornale. La sede di Repubblica,  la redazione centrale,  si trova a Roma, ed è composta da più di 300 persone. Con gli anni il mestiere del giornalista si è ampiamente evoluto e non comprende solo i giornalisti che compongono la redazione, ma racchiude anche figure come i freelancer.

Nonostante i cambiamenti che il giornalismo ha subito negli anni, l’importanza e lo scopo di questo lavoro sono rimasti gli stessi: informare in modo chiaro, preciso e responsabile. L’evoluzione tecnologica ha portato nuove opportunità, ma anche sfide, richiedendo ai giornalisti di adattarsi a un mondo sempre più veloce e interconnesso. La digitalizzazione ha trasformato il modo in cui le notizie vengono diffuse, ma il valore di un’informazione di qualità resta fondamentale.

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Rai: dietro le quinte

Di Anita Corsi, Alexandra Delrio,  Lorenzo Moretti, Beatrice Pincelli, Giulia Portalupi, Federica Tanca, Emma Zini, 2B

La 2B si avventura nel backstage della Rai

Avere l’opportunità di visitare la sede regionale della Rai a Genova è stato davvero emozionante perché ci ha consentito di vedere per la prima volta quello che in futuro potrebbe diventare il nostro lavoro, veder applicare nella realtà tutto ciò che studiamo o vediamo in televisione tutti i giorni, attraverso una visita esclusiva ed unica per scoprire i segreti del mondo dei media.

Guarda il video con la nostra esperienza 

Durante il tour abbiamo avuto accesso alle tecnologie all’avanguardia e ai processi creativi che alimentano la produzione di contenuti televisivi e radiofonici. Dallo studio alla regia, ogni angolo della sede ha svelato un aspetto affascinante del lavoro che permette la realizzazione di programmi che raggiungono ogni giorno milioni di italiani. Un’esperienza che ha stimolato riflessioni sul ruolo dei media nella società contemporanea e sull’evoluzione del giornalismo e della comunicazione.

I giornalisti e i tecnici coinvolti nel progetto “Rai porte aperte” hanno iniziato la visita illustrandoci con un breve discorso introduttivo quello che sarebbe stato il programma della giornata, poi ci hanno accompagnato negli studi di registrazione.

Abbiamo simulato un servizio radiofonico; guidati dalla giornalista Ilaria Linetti, i responsabili del progetto ci hanno mostrato come realizzare un servizio, tra cabine di regia e conduzione. In questa fase abbiamo simulato e imparato a mandare in onda la sigla di testa e di coda del telegiornale, a introdurre servizi di inviati e a regolare le impostazioni audio. Questo è stato uno dei momenti più interessanti della visita perché ci ha permesso di constatare l’enorme lavoro necessario per produrre ogni servizio giornalistico, anche della durata di pochi minuti. Abbiamo capito che il giornalista e il tecnico devono comprendersi e intendersi rapidamente e  che alla messa in onda del telegiornale deve collaborare tutta la redazione .

Abbiamo visitato anche l’archivio dove vengono custoditi i servizi audio e video che la Rai ha realizzato nel corso degli anni. Abbiamo avuto la possibilità di verificare che anche il materiale dell’archivio storico sta venendo via via digitalizzato: questo è il luogo dove si incontrano il passato e il futuro del giornalismo ed è stato affascinante poter ammirare questo delicato e complicato processo da vicino.

Siamo poi stati accompagnati nello studio dove si registra in diretta il telegiornale regionale.

Ci è stata data la divertente ed emozionante possibilità di simulare una diretta del Tg, di calarci nei panni di conduttori, giornalisti ed inviati speciali, di tecnici e direttori della regia. Abbiamo imparato anche attraverso la pratica che per la riuscita del telegiornale è necessaria una grande collaborazione tra tutte le figure professionali e che, quando si va in onda in diretta, bisogna saper gestire  l’errore e non fermarsi.

Confrontandoci tra noi, una volta terminata la visita, ci siamo accorti che siamo rimasti tutti particolarmente colpiti dallo studio televisivo che fino a quel momento avevamo visto solo sullo schermo.

Quest’esperienza è stata molto importante per il nostro orientamento professionale: oltre al fatto che per la prima volta abbiamo potuto vedere dal vivo dei professionisti all’opera, i responsabili della visita si sono dimostrati molto disponibili e attenti nel rispondere alle nostre domande, fornendoci  numerosi consigli utili per la scelta del percorso di studi.

La professione del giornalista, hanno ribadito, è in parte un lavoro di sacrifici, ma anche di grande stimolo e soddisfazione.

Il Futuro dell’ istruzione è a portata di un click

Il progetto Campbus, organizzato dal Corriere della Sera, ha coinvolto scuole italiane in un’esperienza pratica su tecnologie emergenti, come l’intelligenza artificiale. Gli studenti hanno creato video, podcast e interviste. Dopo la presentazione degli elaborati, il vincitore è il Liceo Classico Andrea D’Oria di Genova.

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Un cane robot per il porto di Genova

di Vittoria Gandolfo e Lucia Riggio, 3B – Liceo Classico A. D’Oria Genova

Un cane robot in grado di mettersi in relazione con persone in difficoltà o di sostituire l’uomo in missioni troppo rischiose.

Come ha spiegato Antonio Sgorbissa, professore di Robotica dell’Università di Genova, agli studenti del liceo D’Oria, nasce proprio in Liguria, nell’ambito dello Spoke 4 del progetto Raise (Robotics and aI for socio-economic empowerment), l’innovativo progetto di utilizzo del cane-robot per l’ ispezione nelle stive delle navi, specie in situazioni di pericolosità per l’uomo, sia per la radioattività dei container sia per la loro precarietà in caso di gravi eventi meteorologici.

Perché proprio un robot con sembianze canine?

Ci sono funzioni legate specificamente alla forma del cane, che sfruttano la sua agilità, la possibilità di muoversi a quattro zampe in ambienti difficili e lo rendono più adatto dell’uomo alla ricerca di persone in caso di grandi calamità naturali o di  ispezioni in ambito portuale legate alla sicurezza.

Le applicazioni sono quindi molteplici, ma nel porto di Genova potrebbe essere una soluzione per incrementare la sicurezza sul posto di lavoro.

Infine – come la dottoranda in robotica Zoe Betta ha fatto sperimentare agli studenti del D’Oria – il robot è semplice da utilizzare: cammina, saltella, evita ostacoli in modo autonomo o manovrato da un joystick.

Come funziona Spot?

IL cane robot Spot nell’Aula di fisica del Liceo D’Oria

Prima di capire come è strutturato questo futuristico  cane-robot, è necessario capire da quali parti è composto un qualsiasi robot. In generale, un robot  – ha spiegato Sgorbissa – è costituito da diverse componenti, fisiche o meccaniche, “links” o “joints”, quali attivatori (ne permettono il movimento), sensori (ovvero dispositivi in grado di di percepire l’ambiente intorno a esso, come telecamere o ultrasuoni).

In particolare questo cane-robot è dotato di cinque telecamere, per rendere l’idea della profondità degli oggetti. Queste telecamere hanno tuttavia una bassa qualità, motivo per il quale spesso se ne aggiunge una sesta, esterna. Altre componenti di Spot, il cane-robot, sono un lidar (acronimo di “light detection and ranging”), ossia un sistema di telerilevamento,  per la mappatura dello spazio e un computer di bordo.

Per migliorare le prestazioni di ogni tipo di robot quadrupede sta prendendo piede un framework all’avanguardia: ABS (agile but safe), che mira a fornire un’incredibile agilità ma anche una straordinaria capacità di evitare collisioni, al fine di rendere ogni cane robot incredibilmente agile senza andare ad intaccare la sicurezza nell’ambiente intorno ad esso.

Questo sistema si sviluppa in un approccio basato sull’apprendimento e rappresenta un vero spartiacque nella storia della robotica sociale e d’emergenza.

Grazie a questo sistema un cane robot avrà la possibilità di raggiungere i 3 m/s incorrendo in sempre meno incidenti. Secondo i ricercatori che approfondiscono la tecnologia ABS, il loro contributo alla robotica si articolerà in cinque punti, quali, ad esempio nuovi metodi di “allenamento” del robot che porteranno alla possibilità di evitare ostacoli senza dover diminuire la velocità e una rete di rappresentazione degli stimoli esterni che possa aiutare a individuare ostacoli anche di piccole dimensioni per eliminare quasi totalmente la possibilità di collisione.

Tutti i vantaggi di Spot

Spot si trova sul mercato ( è un prototipo proposto dalla statunitense  Boston Dynamics)  per un prezzo che può variare da 70.000 a 200.000 euro, naturalmente a seconda dei componenti installati su di esso, che ne modificano le funzioni.

Ma quali sono veramente le motivazioni per cui si dovrebbe preferire utilizzare un robot dalla forma di un cane invece che un vero e proprio cane? Robusto e preciso, Spot può trasportare carichi, essere utilizzato

In ambienti pericolosi per un essere vivente, quali rilevamento di bombe ed esplorazioni in luoghi sconvolti da disastri naturali.

Dunque questi macchinari permettono di non compromettere la sicurezza degli esseri umani e allo stesso tempo di portare a termine missioni rischiose.

Inoltre, naturalmente, Spot presenta tutti i vantaggi dati dal fatto che non è un essere vivente: non ha bisogno di cure e attenzioni che sono invece necessarie per un cane normale, non si stanca, ha una durata molto maggiore, è più preciso e meno soggetto a distrazioni o a qualsiasi tipo di complicazioni che possono sopraggiungere quando si lavora con un essere vivente.

Al momento il cane-robot dell’Università di Genova è ancora in una fase sperimentale, in attesa di venire impiegato in ambito sociale e d’emergenza.

 

 

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Il nostro migliore amico a quattro zampe … robotiche.

di Alessandro Pastore, Giovanni Agosti, Tommaso Agostini, classe 3B – Liceo classico A. D’Oria

Spot, il cane robot che il 21 maggio ha camminato e saltellato, per la gioia degli studenti, lungo i corridoi e nell’Aula di fisica del Liceo D’Oria è nero e giallo, pesa circa 30 chili, risponde ai comandi di un joystick e può vedere e riconoscere gli ostacoli sul suo cammino grazie a cinque telecamere e a un sistema di sensori.

La struttura meccanica di Spot è stata acquistata dalla statunitense Boston Dynamics, ma il software che lo fa muovere è stato creato dai ricercatori del laboratorio RICE dell’Università di Genova.

Antonio Sgorbissa, docente di robotica presso l’ateneo genovese ha spiegato agli studenti che l’obiettivo è quello di rendere più intelligente possibile Spot affinché possa essere utilizzato in situazioni estreme come terremoti e incendi. Attraverso il cane robot e le sue telecamere è possibile vedere cosa sta accadendo per poi impiegare successivamente le forze umane, con minore rischio.

Il cane robot  – ha spiegato Zoe Betta, dottoranda in Robotica e addestratrice ufficiale di Spot – è in grado di captare i rumori emessi da eventuali persone sopravvissute, di interagire con loro e comprendere la loro condizione. Inoltre è in grado di percepire eventuali crepe nei muri danneggiati. Spot ovviamente non sostituisce i cani normali o i soccorritori della Protezione civile, ma li affianca affinché le operazioni di salvataggio siano più veloci e efficaci.

E lo fa tanto bene che ha già vinto un premio, trionfando nella gara di cani robot svoltasi all’European Robotic Forum, svoltosi a Rimini lo scorso 15 marzo: si è dimostrato il più agile e veloce nel superare ostacoli lungo un percorso dato.

Spot potrà essere utilizzato anche per ispezionare le stive delle navi prima delle operazioni di scarico per rilevare eventuali situazioni pericolose dopo le mareggiate che spesso compromettono la stabilità del carico.

Sgorbissa ci ha tenuto a precisare che la ricerca è continua e l’Università di Genova sta andando avanti ragionando su nuove possibilità di applicazione del cane robot.