Quali capacità tecniche possiede un robot umanoide?

© Fraunhofer IPA/Foto Rainer Bez

Un team di ricerca dell'Fraunhofer HNFIZ ha pubblicato un modello di valutazione recentemente sviluppato, che classifica le capacità tecniche degli umanoidi in cinque livelli di sviluppo. Anche le applicazioni possono essere classificate in base alle capacità richieste dai robot. Il modello rende confrontabili gli umanoidi, facilita la ricerca del robot più adatto per una determinata applicazione e evidenzia temi aperti nello sviluppo tecnologico.

In considerazione della crescente carenza di personale qualificato e dei rapidi progressi nell'Intelligenza Artificiale (IA) e nella robotica, i robot umanoidi stanno diventando sempre più al centro dell'attenzione dell'industria e della logistica. Le aziende si pongono la domanda centrale: quando e per quali compiti i robot umanoidi sono tecnicamente ed economicamente utili o lo saranno. Molte aziende e istituzioni di ricerca stanno già testando i primi sistemi, ma finora mancava un modello di valutazione completo e comparabile.

Trasparenza e comparabilità per i robot umanoidi

Qui entra in gioco il Humanoid Capabilities Navigator, sviluppato dall'Istituto Fraunhofer per la Tecnologia di Produzione e Automazione IPA presso la sede di Heilbronn, pubblicato in un white paper recentemente uscito. Il Fraunhofer IPA fa parte del centro di ricerca e innovazione per la robotica basata su IA, all'interno dei centri di ricerca e innovazione Fraunhofer Heilbronn HNFIZ, e lavora in questo contesto su temi come manipolazione mobile intelligente e utilizzo flessibile dei bracci robotici, oltre che sugli umanoidi.

Il Humanoid Capabilities Navigator si ispira grossolanamente ai cinque livelli di automazione della guida autonoma e valuta i robot umanoidi in base a quattro categorie principali, che spesso includono diverse capacità tecniche e i loro livelli di sviluppo:

– Mobilità e movimento (ad esempio localizzazione e pianificazione del percorso)
– Manipolazione (ad esempio percezione della forza e pianificazione della presa)
– Cognizione (ad esempio percezione e pianificazione delle attività)
– Sicurezza e protezione

Per ogni capacità all’interno di una categoria, gli umanoidi possono essere classificati secondo livelli di maturità da 0 (non presente) a 4 (altamente autonomo, paragonabile o superiore all’uomo). Ciò consente per la prima volta un confronto trasparente, indipendente dal produttore e fondato tra diversi umanoidi, oltre a fornire indicazioni sulla loro idoneità per applicazioni specifiche.

Inquadramento pratico di applicazioni reali e robot

La pubblicazione illustra l’uso del Humanoid Capabilities Navigator in casi d’uso industriali tipici, come carico e scarico di camion, ordini, gestione di macchine e attività di manutenzione. Per ogni compito vengono mostrati i livelli di maturità tecnica necessari nei quattro ambiti di capacità. Ad esempio, il carico di un camion richiede elevati requisiti di manipolazione, cognizione e sicurezza, mentre per la gestione delle macchine sono sufficienti requisiti inferiori, poiché il processo è più strutturato e richiede meno flessibilità nell’esecuzione delle attività.

Utilizzando un robot umanoide attuale, il G1 di Unitree Robotics, il settore di automazione dell’Istituto Fraunhofer IPA ha testato il Humanoid Capabilities Navigator. È emerso che l’attuale versione del G1 ha già compiuto progressi notevoli in alcune aree come la mobilità. Tuttavia, resta molto lavoro da fare per soddisfare pienamente i requisiti industriali. Il modello di valutazione rende queste lacune trasparenti e supporta miratamente la definizione delle priorità di sviluppo.

Decisioni strategiche per ricerca, sviluppo e previsioni di mercato

Con il Humanoid Capabilities Navigator, l’Fraunhofer IPA offre all’industria uno strumento pratico per valutare realisticamente il potenziale dei robot umanoidi, per prendere decisioni di investimento informate e per definire misure di ricerca e sviluppo mirate. Inoltre, consente una stima affidabile delle future evoluzioni di mercato, poiché il progresso tecnologico viene sistematicamente collegato alle esigenze applicative concrete.

Il white paper fa parte di diverse pubblicazioni che l’istituto ha già pubblicato o pubblicherà nel primo semestre del 2026. Tutte mirano a fornire alle aziende materiali completi e affidabili per valutare e stimare la fattibilità economica e tecnica dell’impiego di robot umanoidi nei propri casi d’uso.