PINMAP: un’IA per vedere attraverso i muri (o quasi)

Ricercatori sudcoreani hanno sviluppato un'IA in grado di far individuare ai robot gli ostacoli trasparenti. Un progresso significativo per ridurre i costi della guida autonoma e rendere più intelligenti i nostri futuri assistenti.

Vi è mai capitato di sbattere contro una vetrata nuovissima? Tranquilli, anche i robot più sofisticati cadono nel tranello. Almeno, finora. Perché in Corea del Sud, un team del DGIST (l'Istituto di Scienze e Tecnologie di Daegu Gyeongbuk) ha appena dotato le macchine di una sorta di sesto senso per evitare queste trappole trasparenti, e tutto senza far esplodere i costi. Una piccola rivoluzione per il mondo della robotica autonoma, dettagliata in un articolo di AI Times Korea.

Il LiDAR, quell'occhio laser che non sempre ci vede chiaro

Al centro della navigazione dei robot autonomi si trova spesso il LiDAR. Immaginate una sorta di radar che, invece di onde radio, emette migliaia di fasci laser per mappare l'ambiente in 3D. È un po' come se il robot gridasse "Marco!" e gli oggetti rispondessero "Polo!" rimandando indietro la luce. Il problema? Le superfici trasparenti, come il vetro, sono delle vere imbroglione. Lasciano passare la luce o la deviano in modo così impercettibile che il LiDAR, soprattutto i modelli economici, non vede altro che il vuoto. Risultato: il robot, convinto che la strada sia libera, si schianta dritto contro il muro. Non proprio intelligente per un dispositivo che dovrebbe assisterci.

Finora, la soluzione consisteva nell'equipaggiare i robot con LiDAR ad alta risoluzione, molto più costosi, o con una serie di sensori aggiuntivi (ultrasuoni, telecamere). Una soluzione dispendiosa – si parla di diverse centinaia o migliaia di euro in più – che complica inutilmente il sistema. È un po' come comprare una Formula 1 per andare a prendere il pane.

PINMAP, l'algoritmo che ha fiuto

Di fronte a questo muro (trasparente, ovviamente), il team del professor Park Kyung-joon al DGIST ha avuto un'idea brillante: e se, invece di cambiare l'hardware, cambiassimo il software? È così che è nato PINMAP (acronimo di Probabilistic Incremental Navigation-based Mapping, o "Mappatura Probabilistica Basata sulla Navigazione Incrementale" per gli amici).

Il principio di PINMAP è ingegnoso. Piuttosto che ignorare i rari echi luminosi che i LiDAR economici a volte riescono a captare sul vetro, l'algoritmo li registra con cura. Man mano che si muove, il robot accumula questi "indizi". PINMAP funziona un po' come un detective: una sola impronta non basta, ma un accumulo di piccoli dettagli finisce per delineare un'immagine chiara. In modo probabilistico, l'algoritmo "indovina" così la presenza di una superficie vetrata.

Per non rovinare nulla, PINMAP si basa su strumenti open source ben noti nel mondo della robotica (Cartographer per la mappatura e Nav2 per la navigazione, entrambi parte dell'ecosistema ROS 2 – Robot Operating System). In pratica, significa che può essere integrato facilmente nei robot esistenti senza stravolgimenti.

Una vista acuta a un prezzo irrisorio

I risultati, pubblicati il 7 maggio 2025 sulla rivista scientifica IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement con il titolo "PINMAP: A Cost-Efficient Algorithm for Glass Detection and Mapping Using Low-Cost 2D LiDAR", sono a dir poco spettacolari. Durante i test condotti nei locali del DGIST, pieni di pareti vetrate, i robot equipaggiati con PINMAP hanno rilevato gli ostacoli trasparenti con una precisione del 96,77%. A titolo di confronto, gli stessi robot con software tradizionali avevano un tasso di rilevamento vicino a... zero! Il tutto, riducendo potenzialmente di dieci volte il costo legato a questa capacità di "vedere" il vetro, come sottolinea l'articolo dell'AI Times Korea. I ricercatori stimano addirittura che ciò potrebbe ridurre del 90% i costi complessivi della guida autonoma in alcuni contesti.

La posta in gioco è alta. Robot in grado di navigare senza problemi in ambienti complessi come ospedali, aeroporti, centri commerciali o magazzini logistici – luoghi dove il vetro è onnipresente – potrebbero finalmente essere distribuiti su larga scala. Basta robot che si credono uccelli davanti a una vetrina!

Il professor Park Kyung-joon, che è anche direttore tecnico (CTO) della startup S-Innovations specializzata in software robotici, come menzionato nella sua biografia sul sito del DGIST e nell'articolo dell'AI Times Korea, vede in PINMAP un cambio di paradigma: "Questa ricerca dimostra che un software intelligente può spingere i limiti dei sensori, senza necessariamente dipendere da hardware ultra performante."

E domani?

Se PINMAP manterrà le promesse, potremmo assistere alla nascita di una nuova generazione di robot di servizio più accessibili e affidabili. Meno collisioni significa anche meno danni e maggiore sicurezza. Il team di ricerca, il cui primo autore dello studio è Chae Ji-young, dottorando al DGIST, ha reso disponibile la sua implementazione open source, un gesto apprezzato dalla comunità robotica.

Quindi, la prossima volta che incrocerete un robot, pensate che forse è un po' più intelligente di quanto sembri. E soprattutto, che non vi si schianterà addosso attraverso la vetrina del salotto!