I primi automi
Leonardo trasse ispirazione dagli autori classici. Ctesibio costrui il primo organo e un orologio ad acqua con figure mobili. Erone Alessandrino concepi automi per spettacoli teatrali e per funzioni religiose.
La tradizione greca fu resuscitata da Vitruvio, che descrisse diversi automi ed elaboro il canone di proporzione fondamentale per l?estetica e l?anatomia classiche.
Anche gli autori arabi concepirono dispositivi complessi. Al Jazari, per esempio, elaboro numerosi progetti, tra i quali quello della toilette con scarico d?acqua.
Il robot di Leonardo
Intorno al 1495, prima di dedicarsi all?Ultima cena, Leonardo progetto e fece costruire il primo robot umanoide della Civilta occidentale. Il robot, che costituiva lo sviluppo dei suoi precedenti studi di anatomia e cinetica registrati nel Codice Huygens, rispettava nelle proporzioni il canone vitruviano.
Il robot, che presentava l?aspetto di un cavaliere con armatura di stile italo-tedesco, si alzava, agitava le mani e girava la testa grazie a un collo flessibile. Poteva inoltre aprire e chiudere la mascella. Probabilmente emetteva suoni accompagnati dal rullio di tamburi automatici.
Il robot influenzo i piu tardi studi di anatomia di Leonardo, nei quali modello gli arti dell?uomo mediante corde, in modo da simulare i tendini e i muscoli.
Dentro il robot
Il robot consisteva di due sistemi indipendenti: arti inferiori, caviglie, ginocchia e anche con tre gradi di movimento; braccia con spalle articolate, gomiti, polsi e mani con quattro gradi di movimento. Anche la celata, il collo, la mascella e forse la spina erano mobili.
La disposizione degli arti superiori indica che le braccia erano progettate per muoversi all?unisono. Un programmatore meccanico nel petto azionava le braccia, controllandone i movimenti mediante una camma cilindrica che trascinava un ingranaggio a vite senza fine, collegato a una puleggia centrale. Un albero centrale, probabilmente scanalato, distribuiva la potenza e al tempo stesso permetteva al robot di sostenersi in posizione eretta o seduta. Le gambe erano azionate da un manovellismo esterno mediante una corda opportunamente collegata alla caviglia, al ginocchio e all?anca.
La robotica contemporanea
La robotica contemporanea e caratterizzata da una concezione meccanicistica e non e ? come voleva Leonardo ? a misura d?uomo. Nel ventesimo secolo, i robot specializzati sono venuti trasformandosi in macchine multiuso. I primi robot dipendevano da componenti derivati dalle macchine operatrici. Essi erano di notevoli dimensioni, pesanti, immobili, rigidi, ciechi e del tutto privi di analogia con l?uomo. Il funzionamento di questi robot, costosi e inaffidabili, dipendeva dall?uomo, che diventava parte della macchina o della catena di montaggio. Se ne ha un esempio eloquente nell?Unimate, un congegno idraulico degli anni Sessanta.
Una diversa categoria e rappresentata dai robot controllati a distanza dall?uomo. Come il Cavaliere di Leonardo, i telerobot, concepiti per la prima volta negli anni Quaranta al Laboratorio Nazionale di Argonne negli Stati Uniti, erano controllati mediante cavi.
Il paradigma di Leonardo
Un vero ?uomo meccanico? implica un diverso paradigma, simile a quello suggerito dalle concezioni umanistiche di Leonardo.
Dal paradigma vinciano ha tratto ispirazione il lavoro di Mark Rosheim sui robot umanoidi, nei quali e stato rispettato il canone di proporzione stabilito da Leonardo. I suoi disegni rivelano che le articolazioni del corpo umano sono di fatto dei giunti snodabili, che rappresentano uno strumento perfetto per il moto flessibile. Usando gli schemi anatomici vinciani e stato cosi possibile stabilire una precisa corrispondenza tra giunti e motori primi, da un lato, e i muscoli corrispondenti e le sedi delle articolazioni, dall?altro.
Il robot umanoide
Mentre la complessita della tele-trasmissione comandata da cavi costituiva il limite dei progetti di Leonardo, i moderni motori elettrici consentono di generare un movimento piu articolato, dalle caratteristiche quasi umane. Muscoli in miniatura, dotati di sensori per controllarne la posizione e le prestazioni, sostituiscono le corde usate da Leonardo. Nuovi giunti universali sono stati progettati per il robot umanoide di Rosheim: un giunto universale per la spina dorsale, giunti universali collegati alla clavicola e per le spalle, giunti con trasmissione a ingranaggi per i gomiti, giunti universali per i polsi, infine nocche articolate e pollice opponibile per la mano.
Il lavoro di Rosheim e culminato nel robot umanoide con 43 assi di movimento costruito per il Centro Spaziale Johnson della NASA e destinato alla stazione spaziale Freedom. Cosi la visione di Leonardo supera i confini del nostro Pianeta, illuminandoci la strada dell?esplorazione dell?universo.
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Il robot di Leonardo