La vera sfida coi robot umanoidi non è farli correre veloce

Il nuovo record del mondo dei 100 metri si è concluso con un rovinoso schianto ad alta velocità contro un materasso e con un trasporto in barella, ma ha attirato comunque grande attenzione sui social network e non solo. Alla seconda edizione dei Giochi mondiali dei robot umanoidi che si sta tenendo in questi giorni a Pechino un robot cinese ha corso la distanza in 8,86 secondi: 0,72 secondi in meno rispetto al record di 9,58 stabilito da Usain Bolt ai Campionati mondiali di atletica di Berlino nel 2009.

Il record è stato presentato dagli organizzatori dei giochi come la dimostrazione della supremazia ingegneristica cinese, ma la fine della corsa ha offerto involontariamente una metafora molto efficace per descrivere lo stato attuale del settore. C’è infatti ancora un profondo divario tra la capacità atletica di questi robot e la loro utilità pratica nel mondo reale.

Per un robot umanoide percorrere velocemente una pista di atletica è molto più semplice che muoversi all’interno di una fabbrica o di un magazzino. La corsa avviene in un ambiente controllato dove ci sono poche variabili e le componenti meccaniche possono essere spinte al massimo, privilegiando la potenza sulla raffinatezza e la complessità dei movimenti. I robot umanoidi che servirebbero in fabbrica, per sostituire o affiancare il lavoro umano, non devono saper vincere uno sprint, ma essere precisi nei loro movimenti per raccogliere oggetti, manipolarli e svolgere compiti complessi. Capacità che questi robot ancora non possiedono pienamente.

Grazie agli ingenti investimenti e a zone produttive quasi interamente dedicate all’elettronica, come quella di Shenzhen, la Cina ha ormai risolto buona parte dei problemi legati all’hardware, cioè ai componenti come motori e attuatori che rendono possibili i movimenti. Per gli sviluppatori cinesi rimangono invece ancora da risolvere non pochi problemi legati al software, ciò che dice al robot come muoversi e in quali circostanze.

I modelli linguistici (LLM), come quelli che fanno funzionare ChatGPT o Gemini, non sono sufficienti per questo scopo. Mentre i chatbot si allenano su testi digitali, i robot hanno bisogno di comprendere concetti fisici complessi che non possono tradurre dalla teoria alla pratica solamente usando quei testi. Hanno bisogno di sperimentare direttamente la loro posizione spaziale, la resistenza degli oggetti e dei materiali.

Per risolvere questo problema diverse aziende e centri di ricerca cinesi hanno creato una rete di centri di addestramento per robot, come quello del Centro dell’innovazione a Wuhan. La maggior parte dei robot e dei prototipi costruiti finora non è infatti al lavoro nelle fabbriche cinesi, ma in questi centri. Ogni giorno passano ore a registrare e a mimare i movimenti di migliaia di umani. In molti casi gli operatori indossano tute, visori e guanti con sensori per svolgere compiti relativamente semplici come versare del caffè, spostare oggetti, riempire scaffali, piegare vestiti o usare particolari utensili come quelli che si utilizzano in fabbrica.

In un certo senso gli operatori sono dei marionettisti e le loro marionette sono i robot. Attraverso la ripetizione dello stesso movimento svolto da più persone e in contesti diversi, i sistemi di intelligenza artificiale dei robot si allenano per affinare i loro movimenti e adattarli a contesti specifici. La costruzione dell’automazione del futuro passa quindi per una quantità enorme di lavoro umano, con livelli di efficienza molto più bassi rispetto a quelli per l’addestramento degli LLM.

In media da otto ore di attività di un operatore si ottengono circa tre ore di dati effettivamente utilizzabili per l’addestramento dei robot. Il resto viene scartato perché contiene errori nei movimenti, incertezze nel modo in cui sono stati eseguiti o altri imprevisti che potrebbero pregiudicare un apprendimento corretto da parte dei sistemi di intelligenza artificiale del robot. Per questo servono un’enorme quantità di dati e il coinvolgimento di moltissime persone.

La società di ecommerce cinese JD ha per esempio avviato un progetto che coinvolge 100mila dei propri dipendenti e un altro mezzo milione di persone, con l’obiettivo di tracciarne i movimenti e raccoglierne i dati. Nella provincia di Jiangsu, l’azienda ha allestito finti negozi di alimentari e altri ambienti simulati chiedendo alle persone di svolgere lentamente varie attività quotidiane. I loro movimenti vengono registrati tramite sensori e videocamere, tradotti in dati e usati per l’addestramento dei modelli che faranno muovere i robot. JD sostiene che in un paio di anni potrà raccogliere 10 milioni di ore di dati su più scenari, da quelli domestici a quelli delle fabbriche.

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Attività di questo tipo richiedono grandi investimenti e per questo il governo cinese sta stanziando molti fondi, attraverso un piano strategico deciso dal presidente Xi Jinping per le intelligenze artificiali e la robotica. La Cina ha in programma di investire l’equivalente di circa 17 miliardi di euro in vari progetti, senza contare i finanziamenti decisi a livello locale dalle amministrazioni. Circa l’80 per cento dei centri di addestramento per robot è sostenuto da finanziamenti pubblici, con programmi di acquisto dei robot e vendita dei dati ottenuti tramite le simulazioni con gli operatori.

Gli obiettivi sono estremamente ambiziosi. Entro il 2027, la Cina vuole dotarsi di una catena di approvvigionamento completa e affidabile per la produzione di massa dei robot umanoidi, in modo da ridurne significativamente i costi. Attualmente produrne uno costa l’equivalente di circa 65mila euro, mentre per essere economicamente vantaggioso rispetto a un operaio umano dovrebbe costare circa un terzo. La riduzione dei costi potrebbe favorire la vendita all’estero dei robot, ma è importante anche per motivi interni.

La Cina sta investendo molto sui processi di automazione per rispondere a una crisi del lavoro ormai imminente. Quasi un quinto della popolazione, circa 300 milioni di persone, ha ormai più di 60 anni e si stima che entro il prossimo decennio la Cina potrebbe perdere quasi 60 milioni di abitanti, a causa della crisi demografica. Circa 120 milioni di persone lavorano ancora nel settore manifatturiero e in futuro i robot umanoidi dovrebbero colmare i posti vuoti, dovuti ai pensionamenti e alla mancanza di nuova manodopera. Oltre alle questioni demografiche, i giovani cinesi sono sempre più riluttanti a svolgere lavori faticosi e ripetitivi nelle fabbriche, contribuendo ulteriormente al problema della carenza di manodopera.

Si stima che in Cina siano attivi oltre due milioni di robot industriali, più di quanti ne siano installati in tutto il resto del mondo, ma si tratta quasi esclusivamente di braccia meccaniche e sistemi per il trasporto degli oggetti, non di dispositivi umanoidi. Il passaggio ai robot con una struttura simile a quella umana è ritenuto un’evoluzione inevitabile per ottimizzare i costi: un robot umanoide è più versatile, si può muovere agilmente in ambienti progettati per gli umani e può usare gli stessi utensili, senza la necessità di dover riprogettare interi ambienti delle fabbriche. E questo spiega gli ingenti investimenti e le politiche commerciali aggressive che sta attuando la Cina nel settore.

Nel 2025 la Cina è stata il più grande esportatore di robot umanoidi e ci si aspetta che le sue quote di mercato possano aumentare ulteriormente non appena i robot saranno meglio addestrati per svolgere compiti nelle fabbriche, salvo un recupero da parte delle aziende occidentali. La società statunitense Tesla sta lavorando da diverso tempo a un proprio robot umanoide, ma sta faticando ad avviare una produzione di massa e a raggiungere risultati soddisfacenti nell’addestramento dei propri modelli.

Per contenere la concorrenza cinese, il governo degli Stati Uniti ha bloccato le importazioni di nuovi robot umanoidi prodotti in Cina, citando motivi di sicurezza nazionale e il rischio che questi dispositivi raccolgano dati sensibili all’insaputa delle aziende che li utilizzano. Le aziende statunitensi mantengono un vantaggio nello sviluppo del “cervello”, cioè i sistemi di intelligenza artificiale e i modelli di simulazione, e hanno spesso accesso a processori migliori rispetto a quelli reperibili in Cina. Le distanze si stanno però riducendo e molte aziende cinesi sperano che il record di Usain Bolt non sia l’unico a essere infranto.