Negli ultimi anni la robotica industriale ha smesso di essere una tecnologia isolata per diventare un nodo centrale di un ecosistema più ampio, in cui convergono intelligenza artificiale, sensoristica avanzata, virtualizzazione, connettività e capacità di calcolo. È in questo contesto che nasce l’Osservatorio Innovative Robotics del Politecnico di Milano: non come semplice centro di monitoraggio tecnologico, ma come strumento di interpretazione dei cambiamenti che stanno ridefinendo il modo di progettare, integrare e utilizzare i sistemi robotici nei processi produttivi.

Dalla manifattura alla logistica, fino ai primi casi di robot umanoidi in linea di produzione, Luca Dozio, direttore dell’Osservatorio e Paolo Rocco, professore ordinario di Automazione e Robotica al Politecnico di Milano e responsabile scientifico dell’Osservatorio, offrono una lettura realistica su opportunità, limiti e traiettorie di sviluppo per il sistema industriale italiano

«La spinta iniziale – spiega Luca Dozio – non è arrivata tanto dalla robotica in sé, quanto dallo sviluppo accelerato di tecnologie complementari. L’intelligenza artificiale è l’esempio più evidente, ma non è l’unico: connettività, digital twin e virtualizzazione stanno ampliando in modo significativo i casi d’uso possibili». La robotica, quindi, non evolve più solo per miglioramenti incrementali delle macchine, ma per effetto di una combinazione tecnologica che abilita nuovi modelli applicativi.

Un osservatorio con approccio industriale

A differenza di molte iniziative focalizzate prevalentemente sugli aspetti tecnici, l’Osservatorio Innovative Robotics adotta un’impostazione dichiaratamente applicativa. «Esistono numerose ricerche di stampo accademico – sottolinea Dozio – ma spesso manca un’analisi che tenga conto del business case, dell’impatto sui processi aziendali e delle reali condizioni di adozione nel contesto industriale italiano». Da qui la scelta di una ricerca annuale, ciclica, basata su metodologie accademiche, ma orientata al mercato: survey, interviste, analisi di fonti primarie e secondarie, con il coinvolgimento diretto di imprese della domanda e dell’offerta.

Un approccio che trova piena sintonia con il lavoro di Paolo Rocco: «Per chi fa ricerca l’Osservatorio rappresenta un modo diverso di dialogare con le imprese, usando un linguaggio comune. È uno strumento utile per diffondere cultura tecnologica e per aiutare le aziende a orientarsi tra opportunità reali e aspettative non sempre fondate».

Il nodo delle PMI e la cultura dell’automazione

Se il quadro tecnologico appare in rapida evoluzione, il tessuto industriale italiano procede a velocità differenziate. Nelle grandi imprese la robotica è una realtà consolidata; nelle piccole e medie imprese, invece, il lavoro manuale resta spesso predominante. «La cultura dell’automazione – ammette Rocco – fatica ancora a penetrare in molte PMI, dove l’operatività quotidiana lascia poco spazio allo scouting tecnologico».

Eppure le pressioni esterne sono sempre più forti: difficoltà nel reperire manodopera, esigenze di produttività, necessità di migliorare ergonomia e sicurezza. «Sempre più aziende ci contattano perché sanno di dover automatizzare – aggiunge Dozio – ma non sanno da dove partire, temono di fare investimenti sbagliati e faticano a valutare le soluzioni disponibili». In questo scenario, un osservatorio con ruolo precompetitivo può offrire quadri di riferimento più stabili, riducendo l’incertezza decisionale. 

Robot collaborativi e umanoidi

È su questo sfondo che si inserisce il tema più discusso del momento: i robot umanoidi. Fino a pochi anni fa considerati poco più che dimostratori tecnologici, oggi sono al centro di un’attenzione crescente, alimentata dall’ingresso di grandi player globali. «In passato – ricorda Rocco – erano tecnologie acerbe, instabili, quasi folkloristiche. Oggi la situazione è cambiata, ma è necessario distinguere tra hype e reale maturità industriale».

Nel breve termine, l’adozione degli umanoidi nelle PMI appare poco realistica. «Molte aziende stanno ancora valutando l’introduzione di un robot collaborativo per applicazioni semplici come l’asservimento macchina». In questi contesti, l’umanoide rappresenta un salto troppo ampio in termini di costi, complessità e affidabilità.

Diverso il discorso per la grande industria, dove iniziano a emergere casi di sperimentazione più concreti. Le applicazioni oggi più promettenti riguardano attività a bassa precisione ma ad alta variabilità: kitting, preparazione ordini, movimentazione interna. «Il robot industriale tradizionale resta imbattibile in termini di precisione e ripetibilità, ma l’umanoide può offrire vantaggi quando serve adattabilità a contesti pensati per l’uomo». 

L’adattabilità come valore industriale

Il vero valore aggiunto del robot umanoide risiede nella sua capacità di operare in ambienti progettati a misura d’uomo senza richiedere una riconfigurazione radicale degli spazi. Un vantaggio che emerge in modo evidente nei settori extra-industriali – sanità, assistenza, accoglienza – ma che inizia a essere esplorato anche in ambito produttivo, soprattutto in logistica e intralogistica.

«L’idea di fondo è che l’umanoide sia la macchina che meglio si adatta a un contesto antropocentrico. Scale, gradini, scaffali, oggetti di uso comune: sono elementi che per un essere umano sono naturali, ma che rappresentano una sfida complessa per una macchina».

Intelligenza artificiale e “physical AI”

Il passaggio decisivo per rendere gli umanoidi realmente utilizzabili è legato all’intelligenza artificiale. «L’umanoide è l’esempio più chiaro di physical AI: portare l’intelligenza artificiale dal dominio digitale a quello fisico». Se nel mondo virtuale i progressi dell’AI sono stati straordinari, l’interazione con la realtà introduce variabili complesse: percezione, incertezza, apprendimento dall’esperienza.

In questo senso, tecnologie come i digital twin assumono un ruolo centrale. Addestrare il robot in ambienti virtuali consente di accumulare esperienza senza rischi, trasferendo poi le competenze nel mondo reale. «È un cambio di paradigma perché significa insegnare al robot non una sequenza rigida di movimenti, ma una capacità di adattamento». 

Sicurezza e regolamentazione

Accanto alla tecnologia, resta aperta la questione della sicurezza. Un robot umanoide introduce rischi nuovi rispetto ai sistemi tradizionali, a partire dalla stabilità e dalla possibilità di caduta. «Le normative attuali – avverte Rocco – non sono ancora pienamente attrezzate per questi scenari». Il rischio è quello di un divario regolatorio tra Europa e altri Paesi, dove gli approcci sono meno stringenti e l’adozione può essere più rapida.

Il bilanciamento tra sicurezza e innovazione diventa quindi una scelta strategica. «Se l’eccesso di cautela rallenta lo sviluppo il rischio è perdere competitività rispetto ai competitor internazionali». 

Competitività e trasferimento tecnologico

Il tema degli umanoidi si inserisce in una questione più ampia: la capacità del sistema europeo, e italiano in particolare, di trasformare la ricerca in valore industriale. «In Europa facciamo un’ottima ricerca – sottolinea Dozio – ma fatichiamo nel passaggio verso l’imprenditorialità». Favorire la nascita di start-up, attrarre investimenti e creare un ecosistema favorevole diventa essenziale per restare competitivi su tecnologie di frontiera.

L’Osservatorio Innovative Robotics si propone anche come piattaforma di osservazione di questi fenomeni, con l’obiettivo di fornire dati e analisi utili non solo alle imprese, ma anche alle istituzioni.

Prospettive future possibili

I robot umanoidi non rappresentano una soluzione universale né immediata. «È una tecnologia promettente – conclude Rocco – ma va collocata nel giusto contesto applicativo». Prima di chiedersi quando entreranno in fabbrica, la vera sfida è capire come integrarli in modo sostenibile nei processi produttivi e organizzativi. In questo senso, l’Osservatorio Innovative Robotics si propone come bussola critica: uno strumento per distinguere tra ciò che è tecnicamente possibile, ciò che è industrialmente conveniente e ciò che, semplicemente, è ancora prematuro.

FABIO CHIAVIERI

E il cleaning?

Paolo Rocco ha risposto ad alcune domande specifiche sui possibili sviluppi dell’impiego di umanoidi anche nel settore della pulizia professionale.

Quali caratteristiche dovrebbero avere i robot umanoidi per integrarsi nei processi di pulizia professionale, soprattutto in ambienti complessi come hotel, ospedali e aeroporti?
Le caratteristiche principali da questo punto di vista sono la mobilità simile all’uomo e la possibilità di manipolazione bi-manuale. Il robot umanoide ha infatti la possibilità di muoversi sostanzialmente come l’uomo e quindi può spostarsi in ambienti concepiti per l’uomo (abitazioni, uffici, bagni) in modo più efficiente di un robot su ruote, potendo percorrere scale, evitare ostacoli, adattarsi ad ambienti angusti e così via. La manipolazione bi-manuale, ovvero la capacità di manipolare oggetti in modo coordinato con le due mani, consente all’umanoide di utilizzare gli strumenti per la pulizia in modo particolarmente efficiente.

Secondo l’Osservatorio Innovative Robotics, quali saranno i primi compiti o aree operative in cui gli umanoidi potranno affiancare, o potenzialmente sostituire, gli operatori del cleaning nei prossimi 20-30 anni?
L’Osservatorio non ha ancora analizzato in dettaglio il tema, tuttavia si può prevedere che, dopo le basi mobili per la pulizia dei pavimenti, già da anni in commercio, l’evoluzione successiva nel settore del cleaning sarà costituita dalla manipolazione mobile. Si tratta in questo caso di bracci robotici manipolatori tradizionali montati sulle basi mobili, che possono eseguire pulizie in contesti non complessi (assenza di scalini e di porte, oggetti facilmente raggiungibili). Il passaggio successivo verosimilmente sarà l’adozione di robot a doppio braccio su base mobile, per consentire la manipolazione bi-manuale, mentre per l’evoluzione finale al vero e proprio robot umanoide su gambe ci vorranno presumibilmente ancora degli anni. L’impiego sarà in quegli ambienti dove la navigazione su ruote non è possibile.

L’introduzione di robot umanoidi richiederà nuove competenze tecniche al personale delle imprese di pulizia: quali profili professionali emergeranno e quali cambiamenti formativi dovrà affrontare il settore?
I robot per pulizia professionale dei pavimenti già in commercio sono semplicissimi da usare, dal momento che sono in grado di costruirsi in autonomia la mappa del locale in cui si trovano e si auto localizzano in tale locale. È essenziale che anche le nuove generazioni di robot per la pulizia siano contraddistinte da una simile semplicità d’uso. Non è infatti pensabile che le imprese di pulizia si strutturino con personale competente di robotica e automazione, né che facciano continuo ricorso all’integratore del robot. La capacità di questi nuovi robot di riconoscere l’ambiente complesso in cui si trovano e adattarvisi per determinare le azioni di pulizia sarà certamente una sfida tecnologica rilevante.

Un robot umanoide inserito in una linea di produzione o in un grande edificio deve interagire con infrastrutture, superfici e prodotti chimici: quali sono oggi i principali limiti tecnologici e di sicurezza da superare affinché queste macchine possano lavorare efficacemente nel cleaning professionale?
Dei limiti tecnologici associati alla necessità di percezione corretta dell’ambiente e di conseguente determinazione delle azioni più efficaci per la pulizia abbiamo già parlato. L’uso di visione artificiale e di machine learning sarà essenziale per affrontare queste sfide. Anche la precisione dei robot umanoidi potrebbe dover aumentare per far fronte a compiti di pulizia complessi. Quanto alle problematiche di sicurezza, il robot umanoide ne porta di nuove che principalmente riguardano la sua stabilità e i pericoli derivanti dalla sua caduta. L’utilizzo in contesti di pulizia professionale comporta infine l’interazione con liquidi e prodotti chimici per cui i robot dovranno essere caratterizzati dai necessari indici di protezione rispetto a tali agenti.