Le mani dell’ultimo robot umanoide di Xiaomi possono “sudare”.

La novità più sorprendente di Xiaomi degli ultimi tempi non è un'auto o un telefono, bensì un robot umanoide non ancora ufficialmente presentato: lo Xiaomi CyberOne V2.

Ha fatto la sua prima apparizione pubblica alla conferenza per gli investitori di Xiaomi l'altro ieri.

Non corse, non saltò e non fece capriole; rimase semplicemente lì in piedi, in silenzio, come un membro dello staff ben addestrato, distribuendo regali agli ospiti, stringendo mani e dando il cinque.

Xiaomi non ha ancora rilasciato le specifiche ufficiali, ma secondo indiscrezioni online, il robot umanoide Xiaomi CyberOne V2 è alto 178 cm e pesa circa 52 kg.

Altri parametri includono la velocità di camminata del robot, che è di circa 0,98 m/s, e la sua capacità di sollevamento con un singolo braccio, che può supportare un peso di 3 kg. In confronto, il robot Unitree H2, precedentemente rilasciato, ha una velocità di camminata massima di 3,3 m/s, un carico massimo per braccio di 15 kg e un carico nominale di 7 kg.

L'obiettivo principale dello Xiaomi CyberOne V2 non è certo quello di camminare o sollevare pesi. La caratteristica più degna di nota, questa volta, è la mano riprogettata del robot Xiaomi.

Queste mani sono realizzate in scala 1:1 rispetto alla mano di un uomo adulto, con 22-27 gradi di libertà. Possono non solo svolgere compiti delicati in contesti industriali, come stringere rapidamente viti e ruotare prigionieri nel palmo, ma anche afferrare piume e toccare palloncini.

Ancor più sorprendente, queste mani possiedono anche ghiandole sudoripare umane.

Altre indiscrezioni suggeriscono inoltre che lo Xiaomi CyberOne V2 si basa su un modello di intelligenza artificiale emozionale per riconoscere espressioni facciali e voci, fornendo così un feedback interattivo appropriato.

Tuttavia, alcuni utenti americani hanno commentato che lo Xiaomi CyberOne V2 assomiglia troppo al Tesla Optimus, e Musk ha fatto bene a non rivelare in anticipo alcuna informazione sull'Optimus.

Musk aveva precedentemente affermato che il ritardo nella presentazione dell'Optimus V3 era dovuto alla necessità di impedire ai concorrenti di copiarlo e che il progetto doveva essere tenuto segreto il più possibile prima della produzione di massa.

La destrezza delle mani rappresenta il collo di bottiglia hardware per i robot.

Dal punto di vista sia tecnologico che del mercato dei capitali, lo sviluppo della robotica è stato molto rapido negli ultimi tempi, con quasi un progetto di intelligenza artificiale che riceve finanziamenti ogni giorno.

Grazie alla sua impressionante agilità, il robot ha battuto il record umano nella mezza maratona, scendendo sotto l'ora.

Tuttavia, quando si tratta di "operazioni manuali", compiti come girare le pagine o allacciare le scarpe, che sono operazioni quotidiane per gli esseri umani, rimangono ancora un sogno irrealizzabile per i robot.

Il fulcro dell'intelligenza incarnata risiede nel modo in cui il cervello di un robot interagisce con il mondo reale attraverso il suo corpo fisico, e le mani agili sono diventate il principale collo di bottiglia hardware per raggiungere un'interazione perfetta.

Diverse aziende di robotica hanno condotto ricerche sul problema delle mani destre. BrainCo ha precedentemente lanciato la mano intelligente destreggiata BrainCo Revo 3, che ha 21 gradi di libertà, integra il feedback aptico a tutto palmo e il feedback visivo-aptico a livello della punta delle dita ed è compatibile con l'ecosistema open-source.

Nel video dimostrativo ufficiale, questa mano supera la gamma di movimenti della mano umana e copre 33 diversi gesti di presa. Può risolvere il cubo di Rubik con entrambe le mani, usare le forbici e maneggiare un rosario, tra le altre cose.

La sfida principale nella realizzazione di mani robotiche complesse risiede nel fatto che sia il software che l'hardware rappresentano contemporaneamente degli ostacoli. Dal punto di vista software, i movimenti di una mano umana devono essere riprodotti in quelli di una mano robotica; dal punto di vista hardware, è difficile che i piccoli attuatori all'interno delle dita siano al tempo stesso potenti, sensibili e affidabili.

Il termine "reindirizzamento" in questo contesto può essere inteso come la conversione della postura, della traiettoria delle dita e della relazione di contatto di una mano umana in angoli articolari e comandi di controllo che una mano robotica può eseguire.

Tuttavia, le dimensioni, il numero di articolazioni e l'ampiezza di movimento delle mani umane e di quelle robotiche non sono esattamente identici. Azioni che risultano naturali per gli esseri umani potrebbero diventare irraggiungibili, compenetrarsi o presentare punti di contatto errati se mappate direttamente su una mano robotica.

In termini di componentistica, le articolazioni delle gambe in genere offrono più spazio, consentendo l'utilizzo di motori con raggi di curvatura maggiori e densità di coppia più elevate, facilitando così l'adozione di bassi rapporti di riduzione o soluzioni di azionamento quasi diretto. Ad esempio, un rapporto di riduzione di 6:1 significa che per ogni 6 giri del motore, l'albero di uscita compie 1 giro; la velocità diminuisce, ma la coppia in uscita aumenta.

Le dita non hanno tutto quello spazio. Il motore deve essere miniaturizzato fino a raggiungere dimensioni tali da poter essere inserito all'interno di un'articolazione del dito e, in condizioni geometricamente simili, la coppia del motore diminuisce approssimativamente con il cubo della lunghezza caratteristica. Se le dimensioni lineari vengono ridotte a 1/10, la coppia potrebbe essere solo dell'ordine di 1/1000 di quella originale.

Quando la coppia è insufficiente, un approccio comune è quello di compensare con un rapporto di riduzione più elevato, come 100:1, 200:1 o persino 288:1.

Il costo di un elevato rapporto di riduzione è diretto: attrito, gioco, perdita di efficienza e inerzia riflessa diventano tutti più difficili da gestire. Un dito che risulta molto agile in simulazione può diventare rigido e smussato nella realtà, mancando di fluidità al contatto e rendendo difficile la manipolazione fine.

Secondo un precedente articolo di Xiaomi Technology che esplorava la mano bionica aptica a palmo intero, al fine di riutilizzare completamente i dati umani, Xiaomi ha compiuto progressi significativi anche nella ricostruzione della mano bionica CyberOne V2.

Biomimetica 1:1 definitiva: il volume della mano bionica è stato ridotto significativamente del 60%, con dimensioni identiche a quelle di una mano maschile adulta. Allo stesso tempo, vanta il 64% in più di gradi di libertà, possedendo da 22 a 27 gradi di libertà (DoF), con una raggiungibilità e una distribuzione dell'inerzia quasi identiche a quelle di una vera mano umana.

Copertura tattile completa del palmo: se la vista di un robot è ostruita, di fatto non può funzionare correttamente. Xiaomi ha introdotto una soluzione con guanto tattile che estende l'area di copertura dei sensori tattili sull'intero palmo fino a 8200 millimetri quadrati. Gli esseri umani possono indossarlo per la prototipazione e il robot può ereditare perfettamente la "sensazione" del tocco.

150.000 cicli di taglio resistenti: in laboratorio o in un video dimostrativo, stringere una tazza è facile, ma in fabbrica, dopo 10.000 cicli consecutivi di avvitatura, i tendini, le molle e le guaine di un robot si rompono. La mano bionica di Xiaomi ha attualmente superato i 150.000 cicli in applicazioni di presa reali.

Il dettaglio più singolare sono le "ghiandole sudoripare" della mano abile.

Per realizzare queste mani estremamente agili, Xiaomi ha dovuto anche integrare diversi motori nell'unico avambraccio del robot.

Nelle applicazioni pratiche, un singolo motore può generare oltre 100 W di potenza, di cui 30 W vengono convertiti direttamente in calore disperso, bruciando facilmente i cavi. Nello spazio ristretto, senza una grande ventola esterna, hanno tratto ispirazione dal processo umano di "sudorazione per dissipare il calore".

Xiaomi ha utilizzato la stampa 3D in metallo per creare un canale di circolazione miniaturizzato per il raffreddamento a liquido all'interno di una struttura compatta da indossare sull'avambraccio. Una micropompa trasferisce il calore, e il raffreddamento avviene tramite evaporazione dell'acqua, che assorbe il calore e raffredda il dispositivo.

Nei test pratici, questo sistema biomimetico di ghiandole sudoripare necessita di far evaporare solo 0,5 ml di acqua al minuto per fornire circa 10 W di dissipazione attiva del calore.

Oltre alle mani, c'è anche il cervello del robot.

L'hardware si evolve e i modelli progrediscono in parallelo.

Due mesi fa, Xiaomi ha reso open source Xiaomi-Robotics-0, un modello VLA (Visione-Linguaggio-Movimento) per l'intelligenza incarnata.

In un tweet ufficiale di Xiaomi Technology, l'azienda ha inoltre reso pubblico l'intero processo post-addestramento su un dispositivo reale.

Il dato più intuitivo è che, sulla base del pre-addestramento, dopo l'addestramento su un dispositivo reale con 20 ore di dati relativi al compito, il modello Xiaomi-Robotics-0 è in grado di apprendere il compito difficile di "inserire gli auricolari nella custodia" e di memorizzare continuamente più auricolari.

Un dettaglio tecnico degno di nota in questo processo post-allenamento è la soluzione all'"effetto pigrizia".

Per garantire movimenti robotici fluidi, l'industria impiega in genere tecniche di ragionamento asincrono e di "prefissazione delle azioni", che consentono alle nuove azioni di passare naturalmente dall'inerzia dell'azione precedente. Tuttavia, questo può rendere l'IA "pigra": si affida eccessivamente all'inerzia del movimento e ignora selettivamente il feedback visivo in tempo reale proveniente dalle telecamere.

Xiaomi ha utilizzato tre meccanismi per contrastare questo problema: perdita ponderata adattiva, maschera di attenzione di tipo Λ e occlusione casuale dell'azione prefissa. In parole semplici, crea deliberatamente situazioni di "risposta incompleta" per il modello durante l'addestramento, costringendolo a considerare il segnale visivo corrente.

L'integrazione di funzionalità hardware e software ha permesso ai robot Xiaomi di essere già impiegati negli stabilimenti automobilistici. Nella stazione di installazione di dadi autofilettanti, hanno raggiunto 3 ore di funzionamento continuo e ininterrotto con un tasso di successo di installazione fino al 90,2%, e sono in grado di tenere il passo con il ciclo ad alta velocità della linea di produzione, completato in 76 secondi.

I robot iniziano le consegne di massa

In precedenza, Tesla aveva interrotto l'intera linea di produzione dei modelli S/X per fare spazio ai robot.

Durante la conferenza sui risultati del primo trimestre, Musk ha annunciato che la terza generazione di Optimus V3 dovrebbe essere presentata a metà anno, con l'inizio della produzione tra fine luglio e agosto nello stabilimento di Fremont, in California, e le consegne ai clienti aziendali nella seconda metà del 2026, con una capacità produttiva annua prevista di 1 milione di unità.

Ma come ha ammesso Musk in un podcast, la motricità fine è stata "la parte più difficile dell'intero progetto".

Il robot Optimus di Tesla non è ancora in produzione di massa, mentre un'altra azienda americana di robot umanoidi, Figure Robotics, ha annunciato oggi all'X di aver aumentato la sua capacità produttiva di 24 volte, passando da un robot al giorno a un robot all'ora.

Nel loro comunicato stampa ufficiale, Figure ha affermato di aver consegnato più di 350 robot.

Per Xiaomi, la produzione di robot potrebbe non essere rapida come per Figure, Unitree o persino Tesla, che riescono a vendere un singolo robot umanoide di uso generale per il mercato di consumo.

Tuttavia, la direzione intrapresa da CyberOne V2 rivela anche che ciò che Xiaomi vuole realmente risolvere, oltre a rendere il robot più veloce e capace di sollevare pesi maggiori, è renderlo più simile a una mano in grado di svolgere effettivamente un lavoro.

Dopotutto, la possibilità che i robot umanoidi entrino nelle fabbriche e nelle case non è mai stata determinata dalla loro capacità di fare capriole, ma dalla loro capacità di stringere viti, raccogliere auricolari, consegnare oggetti e compiere quelle azioni apparentemente semplici ma in realtà quotidiane.

E questo è proprio il passo più vicino che i robot umanoidi compiono verso una diffusione su larga scala.

Alcune immagini provengono dall'account WeChat ufficiale di Xiaomi Technology, X@niccruzpatane, e da https://www.origami-robotics.com/blog/dexterity-deadlocks.html

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