Progetti
PROBOSCIS – EU H2020-FETOPEN-2019-01 – G.A. N. 863212
Da Novembre 2019 – Durata: 4 anni
Il progetto mira a sviluppare un manipolatore morbido continuo ispirato alla proboscide dell'elefante. Infatti, la proboscide dell'elefante è un organo molto interessante e multifunzionale: oltre a servire funzioni fisiologiche (respirare, odorare) e sociali (disciplinare, comunicare), è l'organo principale con cui gli elefanti interagiscono con l’ambiente, eseguendo sia compiti di manipolazione robusta e delicata, altamente precisa (come raggiungere, afferrare) e altre operazioni (come raccogliere, succhiare, sifonare). Questa ambiziosa ricerca prevede la creazione di una nuova generazione di manipolatori robotici universali che, come gli elefanti, sono utilizzati in ambienti non strutturati, si adattano prontamente a situazioni inaspettate ed eseguono una moltitudine di compiti di manipolazione con elevata destrezza.
Questi robot sfrutteranno l'alta cedevolezza meccanica (adattabilità del corpo morbido), e un ricco feedback sensoriale propriocettivo ed esterocettivo distribuito, basato principalmente sul tocco artificiale, per percepire il mondo e controllare l'interazione con esso.
La comprensione degli aspetti morfologici, biomeccanici e comportamentali è fondamentale per lo sviluppo di questo nuovo paradigma di manipolatori bioispirati. In questo processo impegnativo, nasceranno nuovi principi robotici e tecnologie per la sensorizzazione e l'attuazione: saranno sviluppati materiali stampabili morbidi e intelligenti e tecnologie di produzione additiva; inoltre, saranno formulati nuovi principi per l'esplorazione robotica attiva, la raccolta e la manipolazione guidata dal senso tattile.
Il contributo del BRAIR Lab come partner è principalmente dedicato alla definizione di esperimenti comportamentali per diverse strategie di presa e manipolazione, che forniranno dati per lo sviluppo di modelli cinematici e dinamici della proboscide dell'elefante. Inoltre, un grande sforzo è fatto per costruire l’architettura di controllo della proboscide artificiale per ottenere strategie di presa guidate del senso tattile, e di raggiungimento e raccolta utilizzando tecniche di apprendimento automatico.
Gli altri partner del progetto sono l'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), la Hebrew University of Jerusalem (HUJI), la University of Geneva (UNIGE) and Photocentric (PHC).
Per maggiori informazioni visitare il sito ufficiale: https://proboscis.eu/.
FIT4MEDROB
Da Dicembre 2022 – Durata: 3 anni e 8 mesi
Fit for Medical Robotics si propone di affrontare un importante problema clinico, socio-economico e umanitario che nasce dalla domanda di riabilitazione e cura della persona di persone con funzioni motorie, sensoriali o cognitive ridotte o assenti a causa di lesioni o per motivi congeniti. Gli attuali modelli riabilitativi e assistenziali offerti dal sistema sanitario nazionale mancano di personalizzazione e di un adeguato continuum di cura in tutte le fasi del processo riabilitativo. Di conseguenza, a parte poche eccezioni a livello nazionale, i risultati della riabilitazione sono tipicamente insoddisfacenti per i pazienti e costosi per il sistema.
Nell'ambito del progetto siamo coinvolti nell'Attività 6: mira a perfezionare i robot e i dispositivi esistenti per applicazioni di cura della persona I robot per la cura della persona mirano a migliorare la qualità della vita supportando gli esseri umani nelle attività quotidiane, comprese quelle relative agli ambienti di lavoro.
Fit4MedRob riunisce 24 istituzioni. Si tratta di 10 istituzioni accademiche, 11 centri clinici e 3 aziende.
Per maggiori informazioni visitare il sito ufficiale: https://www.fit4medrob.it/
EBRAINS - Italy
Da Settembre 2022 – Durata: 3 anni
Il progetto mira a sviluppare modelli cognitivi integrando neurofisiologia, neuroscienze, studi dello sviluppo, intelligenza artificiale e robotica. Queste implementazioni robotiche non solo facilitano la validazione sperimentale dei modelli biologici, ma migliorano anche la nostra comprensione dei percorsi evolutivi delle soluzioni biologiche.
Nell'ambito di Ebrains-Italia, il nostro contributo si concentra sullo sviluppo di modelli per l'apprendimento continuo in compiti di controllo motorio. In particolare, stiamo creando modelli bio-ispirati per il consolidamento della memoria. Il nostro lavoro si divide in due aree principali: (i) sviluppare algoritmi di apprendimento continuo ispirati all'interazione tra ippocampo e corteccia utilizzando metodi di deep learning per applicazioni in tempo reale e (ii) creare modelli computazionali di consolidamento della memoria attraverso l'uso di reti spiking e calcoli neuromorfici.
Per maggiori informazioni visitare il sito ufficiale: https://ebrains-italy.eu/
APRIL Project – EU H2020 - G. A. N. 870142
Da Aprile 2020 – Durata: 4 anni
Il progetto APRIL (multipurpose robotics for mAniPulation of defoRmable materIaLs in manufacturing processes) sta sviluppando prototipi di robot autonomi, destri e rivolti al mercato per innovare la produzione di materiali flessibili e deformabili nelle imprese europee. La produzione e la lavorazione di materiali morbidi e flessibili con forme variabili pone sfide uniche all'automazione, precludendo approcci standardizzati e richiedendo approcci di manipolazione altamente adattabili.
APRIL affronta queste sfide con una soluzione economica che si adatta facilmente alle mutevoli esigenze e consente la lavorazione in parallelo di vari prodotti, supportando così le organizzazioni nell'offerta di prodotti di qualità superiore e più personalizzati.
Nel contesto del progetto APRIL, il nostro contributo si concentra sullo sviluppo di nuove strategie di pianificazione e controllo che integrano l'apprendimento automatico e gli approcci classici.
Il progetto April riunisce 14 partner europei provenienti da 7 Paesi dell'UE.
Per maggiori informazioni visitare il sito ufficiale: https://aprilproject.eu/
Archivio progetti
GROWBOT – EU H2020-FETPROACT-2018-01 – G.A. N. 824074
Da Novembre 2019 – Durata: 4 anni e 6 mesi
Questo progetto propone un nuovo e dirompente paradigma di movimento nella robotica ispirato al movimento delle piante rampicanti. Le piante sono ancora un modello abbastanza inesplorato nella robotica e nelle tecnologie ICT, poiché la loro natura sessile porta a pensare che non si muovano. Invece si muovono molto, su una scala temporale diversa, in modo mirato, efficace ed efficiente. Per muoversi da un punto all'altro, le piante devono crescere e adattare continuamente il loro corpo alle condizioni ambientali esterne. Questa crescita continua è particolarmente evidente nelle piante rampicanti. L'obiettivo di GrowBot è quello di sviluppare robot di bassa massa e basso volume in grado di ancorarsi, di negoziare i vuoti e più in generale di arrampicarsi, dove gli attuali robot rampicanti basati su ruote, gambe o binari si bloccherebbero o cadrebbero.
GrowBot ha un carattere fortemente interdisciplinare e può aprire la strada a un nuovo paradigma tecnologico intorno al concetto di robot in crescita, favorendo un ecosistema europeo di innovazione per diversi settori high-tech.
Per maggiori informazioni visitare il sito ufficiale: https://growbot.eu/.
SMART – EU H2020 – MARIE SKLODOWSKA-CURIE G.A. N. 860108
Da Marzo 2020 – Durata: 4 anni
La SMART Innovative Training Network (ITN) è un consorzio tra università e industria, che aspira a sfruttare sistemi composti da materiali intelligenti, reattivi a stimoli esterni e con capacità di attuazione, rilevamento e auto-riparazione per lo sviluppo di una nuova classe di robot più resilienti. Tre sono gli obiettivi principali del progetto: sistemi di controllo intelligenti per consentire l'interazione con l’imprevedibilità del mondo esterno, capacità di attuazione rivoluzionarie per lavorare in ambienti sofisticati, sistemi di monitoraggio dello stato strutturale per automatizzare l’auto-riparazione in presenza di danni.
Il nostro gruppo è responsabile dello studio e lo sviluppo di tecniche di controllo basate sull'apprendimento automatico per i robot morbidi con molti gradi di libertà. Immagini e video associati saranno presto resi disponibili (le pubblicazioni sono ancora in fase di revisione).
SMART riunisce 8 beneficiari e 11 organizzazioni partner tra cui 2 istituti di ricerca e 12 aziende private, appartenenti a 7 stati membri dell'UE, e 2 stati associati (Svizzera e Turchia).
Per maggiori informazioni visitare il sito ufficiale: http://www.smartitn.eu/.
HUMAN BRAIN PROJECT
Dal 2013 – Durata: 10 anni
Lo Human Brain Project (HBP) è uno dei tre progetti FET (Future and Emerging Technology) Flagship. Più di 500 scienziati e ingegneri di oltre 140 università, ospedali universitari e centri di ricerca in tutta Europa si riuniscono per affrontare uno degli obiettivi di ricerca più impegnativi: il cervello umano. Per domare la complessità del cervello, il progetto sta costruendo un'infrastruttura di ricerca per aiutare a far progredire le neuroscienze, la medicina, l'informatica e le tecnologie ispirate al cervello: EBRAINS.
Il progetto fornisce una struttura in cui squadre di ricercatori e tecnologi lavorano insieme per scalare idee ambiziose dal laboratorio, esplorare i diversi aspetti dell'organizzazione del cervello e capire i meccanismi dietro la cognizione, l'apprendimento o la plasticità. I gruppi trasferiscono le conoscenze acquisite per avere un impatto sulla salute e sull'innovazione: le intuizioni della ricerca di base vengono tradotte in applicazioni mediche, per preparare il terreno per nuove diagnosi e terapie. Le scoperte sui meccanismi di apprendimento e di plasticità del cervello sono utilizzate per ispirare il progresso tecnologico, ad esempio, nell'intelligenza artificiale. Inoltre, il progetto studia le implicazioni etiche e sociali del progresso delle neuroscienze e dei campi correlati.
Attualmente nella sua fase finale (Aprile 2020 - Marzo 2023), l'obiettivo di HBP è di far progredire tre aree scientifiche fondamentali - le reti cerebrali, il loro ruolo nella coscienza e le reti neurali artificiali - espandendo ulteriormente EBRAINS.
Il nostro gruppo è coinvolto nel Work Package (WP) "Adaptive networks for cognitive architectures: from advanced learning to neurorobotics and neuromorphic applications". L'ambizione centrale del WP consiste nel raggiungere un passo avanti nella nostra comprensione della cognizione umana; in particolare, come le reti biologiche di apprendimento permettono le funzioni visuo-motorie e cognitive umane. L'approccio implementato è quello di emulare l'architettura e il funzionamento del cervello. In pratica, questo corrisponde alla progettazione di architetture cognitive funzionali, affrontando problemi visuo-motori e cognitivi impegnativi.
Per maggiori informazioni visitare il sito ufficiale: https://www.humanbrainproject.eu/en/.