La Svizzera, un gigante discreto della robotica

Siamo ancora lontani dall'inventare robot in grado di pensare. Sappiamo però costruire robot capaci di tenere in mano un bicchiere di plastica senza schiacciarlo e senza rovesciarlo quando è pieno. Ed è già un bel traguardo. EPFL

È qui che nascono i robot di domani. Sono duttili, agili, collaborativi e anche intelligenti. Visita di un laboratorio del Politecnico federale di Losanna e di una start up.

Non è uno slogan pubblicitario: è la verità. Nel campo della robotica, la Svizzera è campionessa del mondo. “Se prendiamo i venti migliori laboratori al mondo, quasi il 25 per cento si trova in Svizzera, un Paese che conta otto milioni di abitanti”, dice Aude Billard, direttrice del Laboratorio d’algoritmi e sistemi di apprendimento (LASACollegamento esterno) del Politecnico federale di Lausanne (EPFL). Al primo piano di uno stabilimento futuristico situato nel vasto campus dell’EPFL, robot ed esseri umani convivono.

Fisica di formazione, Aude Billard ha lavorato presso il CERN prima di conseguire un dottorato in intelligenza artificiale a Edimburgo e ottenere una cattedra all’Università della California del Sud a Los Angeles. Dal 2003 è professoressa presso l’EPFL, è cofondatrice di tre start-up ed è direttrice della Rete tematica svizzera in robotica. È inoltre attiva politicamente: siede nel Consiglio comunale (legislativo) della città di Losanna. swissinfo.ch

La Svizzera non è specializzata nella fabbricazione di robot, che vengono assemblati soprattutto in Giappone, Corea, Cina, Germania o negli Stati Uniti. Le competenze elvetiche risiedono nella ricerca e nelle start up che si occupano di nuovi materiali, programmazione e intelligenza artificiale (IA). Il Fondo nazionale svizzero (FNSCollegamento esterno), organismo che su mandato della Confederazione sostiene la ricerca, ha riconosciuto l’importanza di questo settore già nel 2010 e ha lanciato il Polo di ricerca nazionale (PRN) in roboticaCollegamento esterno che raggruppa sei Scuole universitarie e istituti sotto la guida dell’EPFL, istituto pioniere dell’IA.

Dal laboratorio alla fabbrica

Dopo 12 anni e circa 85 milioni di investimento è giunto il momento di passare alla prossima fase. Innosuisse, agenzia pubblica per la promozione dell’innovazione, ha lanciato il 1° gennaio 2022 l’iniziativa NTN Innovation Booster in robotica, sostenuta con mezzo milione di franchi all’anno e diretta da Aude Billard.

“Sosterremo almeno dieci progetti all’anno e accompagneremo le start up per aiutarle a ottenere i finanziamenti necessari”, spiega la nuova direttrice. Se in passato il PRN appoggiava soprattutto la ricerca di punta, ora l’obiettivo è la conquista del mercato che chiede robot di tutti i tipi. “Creare una start up è una cosa, ma presentare un prodotto reale è un altro paio di maniche”, riassume Billard.

Come faranno questi prodotti a conquistare il mercato? Una delle grandi sfide della robotica è passare dalle strutture rigide in metallo e plastica dura a quelle in materiali più duttili. Infatti, solo la mano di un “robot morbido” potrà riprodurre la dolcezza e l’efficacia della mano umana. E non è solo una questione di comodità nell’interazione tra macchina, ambiente e persone. “La ricerca è molto avanzata. In certi settori si è pronti alla produzione industriale. Mi aspetto quindi grandi cose”, prevede la direttrice del LASA.

Tuttavia, questi materiali non rigidi pongono ogni sorta di problemi inediti in termini di controllo e precisione, in particolare nella presa degli oggetti. Immaginiamo di dover insegnare a una macchina ad afferrare una confezione di latte, senza schiacciarla o farla cadere. “Usando materiali flessibili, ci sono più variabili e insicurezze. Per questo motivo si devono elaborare algoritmi che permettano di controllare il movimento e ciò include l’impiego dell’IA. Credo che la robotica sia in grado di fare questo ulteriore passo avanti”, spiega Aude Billard.

>> Un braccio robotico controllato direttamente dal cervello umano: è uno dei progetti del LASA (in inglese)

Etica e medicina

La Svizzera eccelle anche nella robotica medica. È uno dei settori prioritari della ricerca del PRN. Il ventaglio di possibilità è molto ampio e va dai robot chirurgici ai microrobot inseriti nel corpo umano, alle protesi attive o agli esoscheletri che favoriscono la riabilitazione o ridanno una certa autonomia alle persone con mobilità ridotta.

Il nuovo NTN in robotica si occuperà anche di questioni non prettamente tecniche, affrontando per esempio tematiche etiche e legali, aspetti che Aude Billard considera “essenziali”. “Seguiremo con attenzione gli sviluppi e se ci saranno proposte interessanti, le sosterremo”.

Programmazione per tutti

Al LASA non si è atteso l’NTN per immettere sul mercato le innovazioni. Dal laboratorio sono nate già tre start up, tra cui AICA, che dal 2019 lavora per dare la possibilità a tutti di programmare i robot utilizzati nell’industria e nell’artigianato.

“Quando si acquista un robot, la programmazione costa quanto la macchina”, spiega Baptiste Busch, cofondatore della start up. Laureato alle scuole tecniche di Nantes, Bordeaux e Varsavia e titolare di un dottorato in robotica, Busch è approdato sulle rive del Lago lemanico grazie a un progetto europeo. A Losanna si trova perfettamente a suo agio.

“Ci sono stati molti industriali che venivano al LASA per chiederci di applicare le nostre soluzioni alle loro macchine. Ma non è questo il compito di un laboratorio”, dice il direttore dell’AICA. “Con la professoressa Billard abbiamo quindi deciso di creare questa start up”.

>> L’impiego di un robot deve essere semplice quanto l’uso del cellulare: è ciò che promette AICA nel video (in inglese)

All’inizio, AICA ottiene mandati di consulenza, ma si occupa subito di integratori robotici, ossia di aziende che fanno da collegamento tra il produttore di una macchina e il suo utilizzatore.

“Proponiamo loro soluzioni con dei software per cambiare il modo di programmare i robot. Durante le nostre ricerche abbiamo sviluppato soluzioni più flessibili rispetto a quelle attuali”, spiega Baptiste Busch.

AICA fornisce un’interfaccia che permette alla clientela di riprogrammare il robot quando intende affidargli un altro compito. Un’attività che non richiede però una laurea in ingegneria. Il software funziona in maniera intuitiva. Inoltre, grazie ad algoritmi di apprendimento, il cliente o la cliente potrà mostrare alla macchina il compito da svolgere senza doverla riprogrammare.

E così tutti, dal grande industriale al piccolo artigiano, potranno impiegare i robot nelle loro aziende.

Robotica e sostenibilità

Impegnata anche in politica (siede nel Consiglio comunale di Losanna nelle file del Partito socialista), Aude Billard non usa mezzi termini. “Dobbiamo essere onesti. Non credo nei robot sostenibili. Possiamo però garantire l’efficienza energetica, impiegandoli solo quando è strettamente necessario. È come con le automobili. Ne avremo sempre bisogno, pensiamo alle ambulanze o ai vigili del fuoco. Dobbiamo però chiederci qual è il prezzo che la società intende pagare”.

Ovviamente, parlare di robot significa parlare di batterie. Queste vanno caricate con l’elettricità che non è prodotta necessariamente in maniera sostenibile. Billard fa due esempi: “Dobbiamo chiederci se sia davvero necessario sostituire un cane in carne e ossa con un cane robot. Sono sicura invece che la società prediligerà l’uso di una sedia a rotelle automatica al posto di quella classica perché permette alla persona di essere più mobile e vivere meglio”.