Per anni l’immaginario collettivo ha associato le mani che si muovono autonomamente a mondi surreali o inquietanti, come la celebre “Cosa” della serie La famiglia Addams. Oggi, però, quella suggestione pop sta prendendo forma concreta nei laboratori di ricerca. Un gruppo di scienziati dell’École Polytechnique Fédérale de Lausanne e del MIT ha presentato una mano robotica capace non solo di afferrare oggetti con grande destrezza, ma anche di staccarsi dal braccio a cui è collegata e muoversi in modo indipendente. Lo studio, pubblicato su Nature Communications, segna un passo significativo nel ripensare cosa possa essere una “mano” in robotica.
L’idea di partenza non è la spettacolarizzazione né la sorveglianza, spesso associate ai robot striscianti nella cultura popolare, ma un obiettivo molto più pratico. Come ha spiegato Xiao Gao, ricercatore dell’EPFL e autore principale dello studio, il progetto nasce per affrontare compiti di manipolazione difficili per le mani tradizionali, umane o robotiche che siano. Ispezionare l’interno di tubi e macchinari, recuperare oggetti in spazi ristretti o intervenire in ambienti industriali complessi sono scenari in cui la destrezza classica non basta più.
Il cuore dell’innovazione sta nel superare alcuni limiti anatomici della mano umana. La nostra mano ha una struttura ben definita, con un palmo e un dorso che impongono una direzione privilegiata ai movimenti. La mano robotica progettata dai ricercatori, invece, adotta una struttura “reversibile”: le articolazioni possono muoversi in entrambe le direzioni, consentendo di afferrare oggetti posti sopra o sotto senza dover ruotare l’intero braccio di 180 gradi. Questo dettaglio, apparentemente tecnico, cambia radicalmente il modo in cui un robot può interagire con l’ambiente.
La capacità di presa va inoltre oltre l’azione su un singolo oggetto. La mano è in grado di afferrare più elementi contemporaneamente o in sequenza, anche quando sono posizionati in direzioni diverse. Le dita, progettate per muoversi in modo completamente indipendente, possono combinarsi tra loro per eseguire compiti che normalmente richiederebbero due mani umane. Un esempio emblematico è la possibilità di tenere fermo un cacciavite con alcune dita mentre altre afferrano l’oggetto da avvitare, tutto con una sola mano robotica.
Ciò che rende questo progetto davvero unico è la possibilità di separare la mano dal braccio robotico. In condizioni normali, la mano è fissata all’estremità del braccio, come in un sistema tradizionale. Quando la situazione lo richiede, però, un meccanismo automatico di aggancio e sgancio consente di staccarla, mantenendo sia la connessione elettrica sia il controllo. Una volta separata, la mano può strisciare autonomamente sul terreno o all’interno di un ambiente, persino mentre trasporta un oggetto. Non si tratta quindi di un semplice “accessorio”, ma di un modulo mobile che estende le capacità operative del robot.
Per arrivare a questo risultato, il team ha fatto ampio uso di algoritmi e simulazioni avanzate. La disposizione e il numero delle dita non sono frutto di un’intuizione estetica, ma il risultato di un’ottimizzazione matematica volta a garantire la massima stabilità durante il movimento e la presa. I ricercatori hanno sviluppato modelli di andatura specifici che permettono alla mano di strisciare in modo controllato, senza perdere precisione nella manipolazione. È un equilibrio delicato tra locomozione e destrezza, due aspetti che in robotica sono spesso trattati separatamente.
Le applicazioni potenziali di questa tecnologia sono numerose e in larga parte legate al mondo industriale. Gao ha descritto scenari in cui veicoli automatizzati, dotati di bracci robotici e mani mobili, possono spostarsi in grandi impianti, rimuovere oggetti estranei o eseguire semplici operazioni di manutenzione. In ambienti pericolosi o difficilmente accessibili all’uomo, una mano capace di muoversi autonomamente e manipolare strumenti potrebbe fare la differenza tra un intervento complesso e uno rapido ed efficiente.
Non sorprende che il progetto abbia attirato l’attenzione anche di osservatori esterni al team di ricerca. Digby Chappell, professore associato all’Università di Oxford, ha sottolineato come questa mano robotica ricordi immediatamente la celebre mano senza corpo della Famiglia Addams, ma ha anche evidenziato il suo valore scientifico. A suo avviso, non si tratta di un robot destinato a stabilire record di velocità o a introdurre per primo la locomozione strisciante, bensì di una piattaforma che amplia concretamente i confini di ciò che una mano robotica può fare. Chappell ha spinto la riflessione ancora oltre, ipotizzando che in futuro anche le protesi potrebbero adottare forme e funzionalità simili.