Una spin-out dell’UT Austin chiamata Apptronik, negli ultimi otto anni, ha lavorato silenziosamente per costruire robot umanoidi, prima che esplodesse il boom dell’IA.
I robot umanoidi stanno vivendo il loro momento. Amazon sta testando nei suoi magazzini i robot bipedi chiamati Digit della startup Agility Robotics. Figure AI ha recentemente raccolto un megaround da 675 milioni di dollari arrivando a una valutazione di 2,6 miliardi di dollari per sviluppare umanoidi per BMW e altri. Ed Elon Musk sta proponendo il futuristico Optimus di Tesla che un giorno sarà in grado di aiutare ad assemblare le automobili – anche se l’unico robot dimostrativo che ha mostrato finora sembra essere gestito da un essere umano. Queste sono solo alcune delle dozzina di aziende, tra cui la norvegese 1X e Sanctuary AI, che stanno sviluppando umanoidi con la promessa che, a differenza dei robot con compiti specifici, possono fare molte cose diverse, proprio come gli esseri umani.
Per i fondatori di Apptronik, una piccola spinout dell’Università del Texas ad Austin che crea un umanoide chiamato Apollo, il nuovo entusiasmo è sorprendente. Negli ultimi otto anni hanno costruito un robot umanoide in grado di raccogliere oggetti e spostare scatole, con, fino a poco tempo fa, un finanziamento totale di soli 28 milioni di dollari, una piccola cifra di ciò che ora si sta riversando nel settore. E fino a questa primavera, quando hanno raccolto più fondi, Apptronik aveva effettivamente generato più entrate di quelle raccolte finora: più di 30 milioni di dollari.
“È interessante vedere tutti esaltare qualcosa che ritenevano stupido solo due anni fa”, ha affermato il cofondatore e ceo Jeff Cardenas.
Apollo, il robot umanoide di Apptronik
L’Apollo di Apptronik, è alto circ 1,76 metri, pesa 72 chili e ha un display elettronico sul petto. Ha una testa a forma umana con occhi che ospitano telecamere sopra un corpo simile a quello umano. Le sue mani sembrano mani umane che indossano spessi guanti neri. Il robot, giunto alla sua ottava versione, può piegarsi in vita e nelle ginocchia e trasportare fino a 25 chili, grazie all’attenzione dei ricercatori di Apptronik sugli attuatori che lo alimentano, che hanno attraversato circa 40 diverse iterazioni. Ogni robot ha 32 attuatori. Avendo lavorato su Apollo per anni, Apptronik dovrebbe rilasciare la sua nona versione entro la fine dell’anno. Il nuovo Apollo avrà un aspetto più elegante, senza fili visibili, una batteria più grande e una bocca che è uno schermo in grado di cambiare espressione.
Per ora, si concentra sui compiti più basilari: trasporto di scatole, contenitori industriali, bidoni e altri materiali, un compito importante per produttori e operatori di magazzino che non riescono a trovare abbastanza lavoratori. Cardenas è entusiasta di aver ingaggiato la Mercedes, per testare un robot, in uno stabilimento in Ungheria; porta con sé fino alla linea di produzione una borsa con la stella immediatamente riconoscibile dell’auto.
L’azienda ha anche accordi con Terex, un produttore di attrezzature per la movimentazione dei materiali da 3,7 miliardi di dollari (capitalizzazione di mercato), che è anche un investitore, e con il colosso della logistica GXO da 5,8 miliardi di dollari (capitalizzazione di mercato), oltre a una dozzina di altre società che Cardenas rifiuta di nominare a causa accordi di riservatezza. Ha affermato che Apptronik sta parlando con circa 60 potenziali clienti e che prevede di essere pronto a passare dai progetti pilota al lancio commerciale entro la fine del 2025.
Il valore commerciale dei robot umanoidi
In confronto, Figure ha recentemente rilasciato la seconda versione del suo secondo umanoide e ha affermato di recente che i robot hanno superato un test pilota con la BMW inserendo parti di lamiera in dispositivi specifici nello stabilimento di Spartanburg.
Il valore commerciale degli umanoidi risiede nella loro capacità di svolgere molteplici compiti, passando facilmente dall’uno all’altro, in un ambiente non strutturato, ad esempio spostare i bidoni al mattino e disfare gli scatoloni nel pomeriggio. “Le persone con cui parlo dicono: ‘Pensa oltre il corpo umano’. Io dico: ‘Dimmi un altro formato che sarà più versatile'”, ha affermato Luis Sentis, cofondatore e consulente scientifico di Apptronik, professore all’Università del Texas, Austin, e capo del suo laboratorio di robotica centrato sull’uomo.
Secondo i dati di Interact Analysis, società di ricerca con sede nel Regno Unito, almeno 16 aziende affermate stanno realizzando robot che camminano su due gambe o rotolano su una base ma hanno braccia funzionanti. E quel numero è in crescita, stimolato dai progressi nell’intelligenza artificiale, dal calo dei prezzi dei bracci robotici e dalla carenza di operai. Apptronik realizza sia una versione con gambe del suo umanoide che una versione posizionata su una base.
Goldman Sachs ha previsto che il mercato degli umanoidi potrebbe raggiungere i 38 miliardi di dollari entro il 2035 poiché la tecnologia continuerà a migliorare e i costi diminuiranno. La chiave? I progressi dell’intelligenza artificiale che consentono agli umanoidi, come quelli di Apptronik e altri, di apprendere nuovi movimenti semplicemente emulando gli umani.
“Sono tempi folli per la robotica”, ha detto Sentis. “Non ci aspettavamo che [gli umanoidi] sarebbero diventati famosi così velocemente”.
I progressi dell’automazione industriale
Per competere, in aprile Apptronik ha raccolto 37 milioni di dollari precedentemente non divulgati, per un finanziamento totale di 65 milioni di dollari, per una valutazione di circa 250 milioni di dollari. Ora sta raccogliendo più di 100 milioni di dollari con una valutazione che Forbes prevede sarà di almeno 1 miliardo di dollari.
Ma non è chiaro quanto tempo impiegherà uno qualsiasi dei progetti pilota sugli umanoidi per essere autorizzato all’uso commerciale. Per motivi di sicurezza, gli umanoidi generalmente operano all’interno di gabbie per tenerli lontani dai lavoratori. Un esperto di robotica ha definito gli sforzi “per lo più inutili a questo punto”, sottolineando che c’è una lunga strada tra i progetti dimostrativi di oggi e la fattibilità commerciale nel mondo reale. Ciò li rende simili ai veicoli autonomi, che hanno attraversato molti anni di entusiasmo e false partenze, anche se la tecnologia alla base di essi è migliorata.
Nell’ufficio di Figure durante una recente visita, far camminare il robot Figure 01 ha richiesto un riscaldamento di cinque minuti e una rapida correzione del software; non è proprio pronto per il debutto. Sanjay Aggarwal, un venture partner di F Prime Capital, che ha analizzato circa 1.500 aziende per un recente rapporto sulla robotica, ha affermato che i video di umanoidi che vediamo online potrebbero richiedere 100 riprese per essere girati. “Tendono a cadere”, ha detto Ash Sharma, ricercatore di robotica dell’Interact Analysis. “Ecco perché dico che è presto per il ciclo di vita”.
Il primo robot umanoide
L’idea di robot che assomiglino e si comportino come esseri umani risale a centinaia di anni fa. Nel 1495 Leonardo da Vinci progettò un’armatura, azionata da una serie di pulegge e cavi, che si muoveva come se al suo interno ci fosse una persona reale. E il primo robot in scala reale di tipo umano fu costruito mezzo secolo fa, nel 1973, quando i ricercatori dell’Università Waseda di Tokyo crearono il WABOT-1. Ma per molti anni il concetto è rimasto per lo più una curiosità e un esercizio di ricerca, anche se i robot mobili autonomi – aspirapolvere e robot per consegne/magazzini – sono stati ampiamente introdotti negli ultimi dieci anni.
Mentre l’automazione industriale prendeva piede, Amazon, che ha acquisito il pioniere Kiva nel 2012, ha sviluppato una serie di propri robot per accelerare le operazioni dei suoi magazzini, mentre Symbotic del miliardario Rick Cohen, che sta automatizzando i magazzini di Walmart, è stata quotata in borsa due anni fa ed è ora vale 13 miliardi di dollari.
“Dal 2010 ad oggi è stata l’era dei robot mobili autonomi”, ha affermato Melonee Wise, chief technology officer di Agility, che in precedenza aveva fondato l’azienda di robot mobili autonomi Fetch Robotics (acquisita da Zebra Technologies). Ciò che sta accadendo ora con gli umanoidi somiglia molto all’esplosione dei robot mobili autonomi nei suoi primi giorni, ha detto. “Abbiamo visto in un periodo di 12 mesi altre 20 aziende sulla scena”, ha detto. “Lo si vede ora nel mercato degli umanoidi. È un forte indicatore di un’esigenza del mercato e della disponibilità della tecnologia a soddisfarla”.
Il progetto con la Nasa
Nel 2010, quando Sentis si unì all’UT Austin come giovane professore formatosi a Stanford, i robot umanoidi erano più fantasia che realtà. Ma Sentis aveva una teoria secondo cui gli umanoidi avrebbero potuto superare i loro problemi tecnici con un nuovo quadro di controllo di tutto il corpo basato sulla priorità di compiti diversi, come il coordinamento della mobilità e la manipolazione. “Luis aveva tutte queste teorie sulla teoria del controllo e sull’intelligenza artificiale, ma non c’erano robot”, ha detto Cardenas.
Sentis e i suoi studenti hanno deciso di costruirli. “Avere robot umanoidi è qualcosa che è stato promesso attraverso la fantascienza per decenni”, ha detto Nick Paine, allora studente Ph.D. del laboratorio di Sentis che ora è il responsabile della tecnologia di Apptronik. “Spesso non sono i pragmatisti o i realisti a fare l’impossibile”
Un’opportunità si è presentata quando il braccio di ricerca del Dipartimento della Difesa Darpa ha avviato la ricerca sugli umanoidi nel 2011 con una serie di sfide robotiche. Per una di queste sfide nel 2013, Sentis e Paine hanno collaborato con gli scienziati della NASA per costruire “un robot supereroe in grado di fare tutte le cose necessarie in un futuro disastro naturale”, ha detto Cardenas, chiamato Valkyrie.
All’epoca, Cardenas, che ha 38 anni e aveva precedentemente lanciato un’app di voto chiamata ThinkVoting, era all’UT Austin a lavorare su un master in commercializzazione tecnologica quando vide per la prima volta una foto di Valkyrie, che era alta quasi 1,90 metri e pesava 130 chili. Ha poi preso contatti con Paine e Sentis e si sono recati a Washington, DC per Cardenas per vedere il robot di persona alla Nasa. Sebbene Cardenas non avesse alcuna preparazione tecnica, fu affascinato dall’idea degli umanoidi e vide il potenziale per commercializzarli. “I robot industriali erano come i computer mainframe”, ha affermato. “Stavano diventando più versatili, ma erano difficili da programmare e inaccessibili alle masse. Il futuro sarà un robot in grado di fare migliaia di cose diverse”.
La nascita di Appronik nel campus universitario
Nel 2016, Sentis, Paine e Cardenas hanno creato Appronik dall’UT Austin, aprendo un negozio in due piccole stanze nel campus dell’UT Austin. “Abbiamo deciso fin dall’inizio che non avremmo raccolto fondi. Avremmo dimostrato di poterli trovare noi”, ha detto Cardenas. “Questo non è un problema di mercato, è un problema tecnologico”. Hanno avviato l’attività per sei anni, raccogliendo un primo round di avviamento di 15 milioni di dollari da PerotJain, Grit Ventures e altri, nel 2022.
Inizialmente, si concentrarono su contratti con la Nasa, lavorando su una seconda sviluppo del robot Valkyrie che non decollò mai, e su altri contratti governativi, inclusa la costruzione di esoscheletri per le forze speciali statunitensi. Ad oggi, la società ha ricevuto nove premi federali per la ricerca, per un totale di 7,5 milioni di dollari, dalla Nasa, dal Dipartimento della Difesa e dalla National Science Foundation. Hanno chiamato il loro attuale robot Apollo in onore del primo programma di volo spaziale.
“Se non sei ambizioso, non ha senso costruire questi sistemi”, ha detto Paine. “La nostra opinione era: umanoidi o niente”, ha aggiunto Cardenas.
Il test negli stabilimenti della Mercedes
Otto anni dopo la fondazione dell’azienda, uno dei più grandi test di Apptronik si sta svolgendo presso lo stabilimento Mercedes in Ungheria. Mercedes non sta utilizzando il robot per sostituire i suoi lavoratori qualificati che effettivamente producono l’auto, ma sta invece testando solo la movimentazione dei materiali, n mercato ampio, ma composto da compiti abbastanza semplici da svolgere. Anche se si tratta solo di un test, la Mercedes, che ha scommesso di più sulla digitalizzazione delle sue fabbriche. E sta pensando a come i robot potrebbero andare oltre se le loro prestazioni si rivelassero sufficientemente buone.
Una possibilità sarebbe quella di combinare il robot con l’intelligenza artificiale per rilevare problemi di qualità nelle parti provenienti dai fornitori, ha affermato Jörg Burzer, membro del cda del gruppo Mercedes-Benz responsabile della gestione della produzione, della qualità e della catena di fornitura. Ciò “spingerebbe l’applicazione al livello successivo”, ha affermato Burzer. “Siamo sempre alla ricerca della prossima grande novità.”
Per arrivarci, Apptronik dovrà dimostrare che i suoi robot possono funzionare in modo affidabile e sicuro, e farlo a un costo sostenibile. Cardenas ha affermato che l’obiettivo di Apptronik è “costruire un robot per meno del prezzo di un’auto”, ovvero 50.000 dollari, poiché aumenta la produzione e continua a ridurre il costo degli attuatori. Si prevede di costruire quasi 100 esemplari della prossima versione del robot Apollo da lanciare quest’anno, e diverse centinaia l’anno prossimo.
“Questa è una partita lunga”, ha detto. “Bisogna avere una visione a lungo termine – e penso che sia ciò che determinerà i vincitori e i vinti in questo campo”.
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