Il mercato dei robot umanoidi è previsto in forte crescita e trainerà le vendite di componenti fondamentali per il loro funzionamento come sensori tattili, LiDAR e telecamere: è quanto stima l’ultimo report di IDTechEx, società specializzata in ricerche di mercato sulle tecnologie emergenti.
La crescita, sottolinea il rapporto, è alimentata da attori importanti come Tesla e BYD, che prevedono di decuplicare l’impiego di umanoidi nelle loro fabbriche tra il 2025 e il 2026, puntando a una riduzione dei costi di oltre il 25% grazie ai robot umanoidi.
Considerando il 2025 come l’anno del decollo del settore, IDTechEx prevede che il mercato dei componenti sensoriali per robot umanoidi, tra cui LiDAR, encoder, sensori di coppia, sensori a 6 assi, IMU, sensori MEMS e telecamere, raggiungerà circa 10 miliardi di dollari entro dieci anni. Questa crescita rappresenterà una grande opportunità per i fornitori di componenti.
I sensori sono infatti essenziali per la funzionalità dei robot umanoidi e servono per un’ampia gamma di scopi. Consentono la navigazione e il rilevamento degli oggetti (ad esempio, LiDAR e telecamere), il controllo della forza (ad esempio, sensori di coppia e tattili) e la gestione della posizione e della stabilità (ad esempio, IMU).
Indice degli argomenti
Sensori tattili
I sensori tattili sono componenti critici nei robot umanoidi, specialmente nelle mani, dove permettono di eseguire compiti come il sollevamento e il posizionamento di oggetti.
Questi sensori sono sistemi complessi che integrano input come forza, scivolamento, pressione e coppia per generare dati che guidano i movimenti delle mani del robot basandosi sulla forma, rigidità e morbidezza di un oggetto.
Essendo uno dei sottosistemi più preziosi nei robot umanoidi, i sensori tattili migliorano significativamente il controllo della presa e la manipolazione degli oggetti. Consentono l’adattamento in tempo reale delle forze di presa per prevenire lo scivolamento e permettono la manipolazione degli oggetti senza fare affidamento sull’input visivo.
Guardando al futuro, i sensori tattili giocheranno un ruolo nell’identificazione degli oggetti, rilevando le proprietà superficiali e determinando le caratteristiche dei materiali.
Diverse tecnologie supportano il rilevamento tattile, tra cui sensori capacitivi, ottici e magnetici. Tra questi, i sensori tattili ottici offrono tipicamente la massima precisione, ma tale accuratezza è spesso superflua per le applicazioni umanoidi attuali.
I sensori capacitivi e magnetici forniscono generalmente una risoluzione sufficiente per la maggior parte dei compiti.
Il report di IDTechEx individua nei sensori tattili capacitivi flessibili una tecnologia promettente a causa della loro adattabilità, sebbene la loro sensibilità all’umidità e alla temperatura ne limiti l’uso in ambienti dinamici.
Per misurazioni più complesse, come il rilevamento della forza in 6D, potrebbero essere ancora necessarie soluzioni magnetiche e ottiche. Solitamente, i sensori tattili hanno un costo compreso tra 0,4 USD/mm² e 1,2 USD/mm², a seconda di fattori come volume, fornitore e tipo di tecnologia.
LiDAR e telecamere
LiDAR e telecamere sono due tecnologie sensoriali essenziali che consentono ai robot umanoidi di eseguire la navigazione, evitare le collisioni e rilevare gli oggetti.
A partire dal 2025, la maggior parte dei robot umanoidi utilizza una combinazione di LiDAR e telecamere, con l’Optimus di Tesla che rappresenta una notevole eccezione e si affida esclusivamente alle telecamere.
L’integrazione di entrambe le tecnologie è dovuta in gran parte alla crescente complessità degli ambienti in cui i robot devono muoversi: la visione da sola spesso non è in grado di affrontare le condizioni imprevedibili e dinamiche delle applicazioni reali.
Secondo Hesai, fornitore di LiDAR, i sistemi basati sulla visione possono essere adeguati in ambienti controllati come le linee di produzione, dove le attività e le condizioni di illuminazione sono stabili.
Tuttavia, si prevede che i robot umanoidi operino sempre più spesso in ambienti diversi e non strutturati, interagendo con le persone, adattandosi a livelli di luce variabili e navigando in spazi fisicamente complessi.
In scenari con luce solare intensa, scarsa illuminazione o condizioni che cambiano rapidamente, i sistemi con sola telecamera possono avere problemi di affidabilità e sollevare problemi di sicurezza nelle interazioni uomo-robot.
Robot umanoidi, l’evoluzione del mercato della sensoristica
Nei prossimi anni si prevede che la rapida diffusione dei robot umanoidi favorisca una crescita sostanziale della sensoristica, con un mercato che dovrebbe superare i 10 miliardi di dollari entro il 2035.
Con l’aumento della domanda di capacità destre, i sensori tattili dovranno essere integrati in modo conveniente, consentendo la manipolazione fine senza aumentare in modo significativo le spese complessive del sistema.
Per quanto riguarda LiDAR e telecamere, l’evoluzione dei requisiti di consapevolezza spaziale a 360 gradi negli umanoidi influenzerà le future tendenze di progettazione.
A differenza dei veicoli autonomi, che in genere si affidano a LiDAR a lungo raggio e rivolti in avanti per il rilevamento della corsia e l’evitamento degli ostacoli, i robot umanoidi devono operare in ambienti diversi che richiedono una copertura spaziale completa.
Di conseguenza, i sistemi LiDAR di prossima generazione daranno probabilmente la priorità a progetti con un ampio campo visivo (FOV) e punti ciechi ridotti al minimo, particolarmente adatti per le applicazioni in ambienti chiusi, dove è fondamentale una consapevolezza precisa e omnidirezionale e le velocità operative sono inferiori.
