In un’epoca dominata da un progresso tecnologico senza sosta, i robot umanoidi si stanno ritagliando uno spazio sempre più centrale. Non nascono per sostituire l’essere umano, ma per affiancarlo, potenziandone l'efficienza e la produttività.
È in questo scenario di continuo mutamento che si inserisce l’esperienza di Rosalba De Silvia. A seguito del Master CAD-CAM for Future, tenutosi presso il FabLab Poliba di Bitonto e diretto dall'architetto Nicola Parisi in collaborazione con il Politecnico di Bari, Rosalba ha intrapreso un percorso di tirocinio presso l’azienda Crea3D. Qui ha affrontato una vera e propria sfida progettuale: coniugare la robotica umanoide applicata all’ambito medicale con le potenzialità e i vincoli della fabbricazione digitale, tenendo conto della dimensione emotiva del design e dei principi dello human-centered design.
I requisiti fondamentali della sfida richiedevano di sviluppare forme organiche (ideali nel settore sanitario per garantire igiene e facilità di pulizia) che risultassero al contempo ottimizzate per la stampa 3D.
Per rispondere a questi vincoli, il workflow progettuale si è articolato in quattro fasi principali:
1. Concept e Stato dell’Arte: Definire l'Identità di "Maddie"
La prima fase ha visto l'analisi di alcuni robot umanoidi (12) già impiegati in campo medicale. Attraverso un’infografica, sono stati messi in relazione i nomi dei robot (sigle vs. nomi antropomorfi) con il loro livello di realismo estetico, riscontrando l'assenza di una correlazione diretta tra i due aspetti.
Per evitare il fenomeno della Uncanny Valley si è scelta un'estetica non iper-realistica ma riconoscibile. L'ispirazione ad archetipi ed elementi estetici già presenti nell'immaginario comune per evitare l'alienazione dell'utente è del resto confermata da casi studio d'eccellenza, come i robot della serie Fourier GR-3 (GR-3 Meow-Bot e GR-3C Cosmo che si rifanno rispettivamente al personaggio di Baymax tratto da Big Hero 6 e ad un astronauta).
Da questa premessa nasce Maddie (da Medical, con richiamo alla femminilità come archetipo storico di cura ed empatia).
Per la traduzione formale del concept l’ispirazione è giunta dai ritratti di Amedeo Modigliani, caratterizzati da tratti iconici quali: volto allungato, l'essenzialità e organicità delle linee e l'espressione composta. Questi tratti sono poi stati trasferiti sulla testa del robot in una fase di schizzi preliminari.
Successivamente, attraverso il software di Intelligenza Artificiale Vizcom, è stato condotto uno studio dinamico delle espressioni per testare la resa emozionale del volto prima della modellazione.
2. Modellazione 3D e Progettazione dei Componenti
Raccolti gli input concettuali, si è passati alla modellazione tridimensionale su Rhinoceros. Utilizzando la modellazione SubD, si è potuto “plasmare” la superficie garantendo la continuità e l'organicità richieste dalle specifiche medicali. Una volta definita la volumetria della testa di Maddie, quest’ultima è stata sezionata strategicamente.
I tagli, infatti, non solo sono stati studiati per ottimizzare l'orientamento sul piano di stampa, ma anche per agevolare il montaggio e l'alloggiamento della componentistica interna.
3. Prototipazione Rapida e Approccio CMF
La fase finale ha visto la realizzazione del prototipo fisico tramite stampa FDM su stampante Bambu Lab H2D Pro. Anche la scelta dei materiali ha seguito precisi criteri progettuali, in linea con il metodo CMF (Color, Material, Finish) applicato al settore sanitario secondo cui le tonalità del blu e dell'azzurro infondono calma, equilibrio e sicurezza. Ciò ha portato a far ricadere la scelta su una combinazione di PLA Basic White e PLA pure Baby Blue.
Le varie parti della scocca sono state progettate per essere assemblate e unite tramite piccoli magneti da 8 mm.
4. Analisi delle applicazioni future e storyboard
Oltre alla prototipazione della testa, il percorso ha previsto l'esplorazione dei futuri campi d'impiego di Maddie. Per contestualizzare al meglio il robot nei suoi scenari d'uso reali, è stato ipotizzato e progettato il proseguimento del suo corpo. L'iter è partito da schizzi ideativi a mano, successivamente concretizzati e dettagliati tramite Vizcom, integrando Maddie all'interno di ambientazioni sanitarie realistiche.
I singoli frame così generati sono stati poi combinati e messi in movimento utilizzando il software di AI generativa Kling.ai, dando vita a brevi animazioni che mostrano l'integrazione del robot nei suoi ambienti di lavoro.
Si è optato per contesti nei quali il robot fosse principalmente a supporto dell’operatore piuttosto che del paziente. Pertanto, l'estetica "non propriamente friendly" ma rigorosa ed essenziale ne rappresenta un vero e proprio punto di forza.
Attraverso una matrice di valutazione con punteggi da 1 a 5 riferiti a variabili quali: indispensabilità, tutela dell'operatore dai rischi, accettazione del paziente, coerenza del design umanoide con il ruolo, dimensione del mercato potenziale ed eventuale ROI, sono state mappate 5 applicazioni a maggior valore aggiunto.
Dall'analisi sono emersi contesti applicativi quali:
Medicina Nucleare: Supporto nella produzione di radiofarmaci, azzerando l'esposizione a lungo termine degli operatori sanitari alle radiazioni.
Laboratori ad Alto Rischio (BSL-3 e BSL-4): Operatività in ambienti biologicamente pericolosi senza rischi per la salute umana.
Studi Dentistici (Ruolo ASO): Affiancamento e supporto logistico nelle procedure operative.
Logistica Notturna Ospedaliera: Gestione delle consegne interne e movimentazione per garantire personale attivo h24.
Tracciamento Clinico: Ruolo di tramite neutrale per la registrazione automatizzata di cartelle cliniche, tracciamento delle dosi somministrate e documentazione trasparente delle conversazioni tra le équipe mediche.
Confronto tra ambiti di applicazione
La Stampa 3D FDM come opportunità
Usare la stampa 3D FDM come vincolo di progetto ha evidenziato le potenzialità di questa tecnologia: ha consentito di sfruttare a pieno i vantaggi della prototipazione rapida, offrendo la possibilità di stampare, testare e verificare il funzionamento, l'assemblaggio e la resa estetica di ogni singolo pezzo in tempo reale.
Conclusioni
L’esperienza vissuta presso Crea3D dimostra come la stampa 3D si confermi lo strumento chiave della manifattura del futuro, capace di azzerare la distanza tra l'idea progettuale e la sua realizzazione fisica. La fabbricazione digitale non è più un semplice mezzo di modellazione rapida, ma una vera e propria tecnologia di produzione flessibile che consente al design industriale di dialogare direttamente con la robotica di nuova generazione.
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