Il campo della robotica è in costante crescita, forse un giorno avremo anche noi il maggiordomo-robot che si rivolgerà a noi con interfacce semplici e noi saremo in grado di apprezzarne tutte le sfumature
Viviamo in un’era tecnologica davvero spettacolare ed anche se il mondo viaggia a velocità diverse il progresso continua. Noi interagiamo con i robot oramai quotidianamente ed allora cerchiamo di spiegare l’interazione tra il dominio tecnologico e quello cognitivo attraverso l’interazione tra la persona e gli artefatti interattivi.
L’Interazione Uomo-Robot è un’area di ricerca multidisciplinare in costante sviluppo, che in questo momento storico ha un valore ancora più elevato visto l’avanzare delle competenze tecnologiche oramai associate a tutti i livelli della nostra vita quotidiana.
Attualmente la ricerca si orienta nella realizzazione di robot che operano in ambienti aperti e cooperano con gli esseri umani. Compiti di questo tipo richiedono lo sviluppo di tecniche che permettano ad utenti inesperti di usare i loro robot in modo semplice e sicuro utilizzando interfacce intuitive e naturali, insomma di facile utilizzo anche per i non addetti ai lavori.
In passato l’impiego dei robot in ambito industriale ha portato ad un sostanziale aumento della produttività ed ha permesso l’abbassamento dei costi di produzione. Parallelamente ai progressi della tecnologia è stato possibile rendere i robot sempre più indipendenti dall’operatore umano e in grado di muoversi con maggiore autonomia all’interno di un ambiente di lavoro.
L’esempio tipico è quello della catena di montaggio, dove i robot eseguono ripetutamente attività programmate. Questo approccio della interazione uomo robot è adatto in tutti quegli ambienti “sicuri” in cui non si presentano situazioni “impreviste” che appunto un robot strutturato per talune attività non potrebbe gestire. Nel caso in cui un robot si trovi a svolgere il compito per il quale è programmato in un ambiente complesso questi deve essere dotato di sistemi di percezione esterni che gli consentano di rispondere in maniera adeguata e autonomamente alle diverse situazioni, anche quelle impreviste. L’autonomia di questo tipo di robot “evoluti” deriva dalla capacità di elaborare le informazioni raccolte dai sensori e di pianificare la sequenza di azioni da intraprendere. Alcuni esempi di robot di questa specificità sono quelli impiegati nell’esplorazione spaziale di cui vediamo in tv anche i filmati raccolti, capaci di riconoscere quindi ostacoli in ambienti sconosciuti lontani dagli operatori che li guidano. Lo studio di sistemi robotici in grado di percepire l’ambiente in modo complesso e capaci di interagire con esso è uno dei temi più attuali nei principali laboratori di robotica nel mondo, specie nel contesto dell’interazione uomo-robot e nello sviluppo di interfacce naturali.
Utilizzare un robot in un ambiente circondato da interazioni con esseri umani richiede precisi requisiti riguardanti la percezione sensoriale, la mobilità e la prontezza, nonché la capacità di organizzare compiti, prendere decisioni e compiere ragionamenti. Attualmente la ricerca ancora non ci consente di soddisfare tutti questi requisiti. Un limite allo sviluppo di questo tipo di robot “sociali” deriva dalla mancanza di interfacce adeguate che permettano una interazione e una comunicazione ordinarie, istintive e polivalenti, in altre parole, human-friendly. Interfacce di questo tipo sono valutate essenziali per organizzare ed istruire il robot in modo proficuo.
l termine “robot”, coniato nel 1921 dal romanziere e commediografo ceco Karel Čapek nella sua opera “Rossum’s universal robots”, deriva dal vocabolo ceco “robota” che significa “lavoro forzato” (nell’opera di Čapek il robot protagonista, contrariamente al suo status di macchina umanoide priva di sensibilità, si dimostra all’altezza delle facoltà umane giungendo ad asservire e a distruggere il proprio creatore). I primi robot (ad uso industriale) sono apparsi molti anni dopo. Ciò che ci porta a costruire i robot è la necessità di avere a disposizione dei mezzi che possano prendere il posto nelle attività più rischiose. Tra le prime applicazioni “avanzate” si distinguono i “telemanipolatori”, bracci meccanici controllati da un operatore umano e utilizzati per maneggiare sostanze pericolose, come materiali radioattivi all’interno di centrali nucleari. Più avanti, grazie allo sviluppo dell’elettronica e dell’informatica, quindi della robotica, sono nati bracci meccanici completamente motorizzati e programmabili, il più famoso dei quali, il PUMA (Programmable Universal Manipulator for Assembly, manipolatore universale programmabile per assemblaggio), realizzato grazie alla General Motors da Victor Scheinman, un ricercatore del MIT 1 (Massachusetts Institute of Technology), che ha segnato, per molti, l’inizio dell’era dei robot.
In tutta questa panoramica il settore che mi ha maggiormente colpito nell’ambito della interazione e quindi delle interfacce è il segmento dei Robot di Servizio o assistenti nel particolare quelli adottati per la cura dei diversamente abili o degli anziani
L’Interazione Uomo-Robot per la Cura di Anziani e Diversamente Abili è tra le numerose tipologie in fase di sviluppo e di particolare importanza sono i sistemi robotici destinati al supporto delle persone con problemi motori e di salute, come gli anziani e le persone diversamente abili. In verità anche nell’autismo in questo mento sono utilizzati dei robot ad oc che portano il soggetto autistico ad interagire con maggiore frequenza se rapportato alla interazione con un altro essere umano
La maggior parte delle persone anziane che hanno bisogno di assistenza preferisce restare a casa propria piuttosto che essere ospitata in una casa di cura: (si evita in parte anche la depressione dell’anziano ed il senso di appartenenza delle cose), la presenza di un robot di servizio per uso domestico, in molti casi, può venire incontro a questa necessità. La vera difficoltà è appunto trovare una interfaccia di facile utilizzo. La domanda è se questa esista o sia davvero realizzabile e quali caratteristiche debba avere, ma chiaramente non possiamo pensare che un’unica interfaccia possa essere utilizzabile in tutti i casi.
La scelta dell’interfaccia in un sistema robotico nasce da un’attenta valutazione di diversi fattori. In genere, un robot è un artefatto costruito volutamente per risolvere qualche problema e insieme all’uomo
La sua funzionalità deve essere quindi garantita e con successo indipendentemente dalle diverse situazioni in cui si trovi ad operare. L’interfaccia deve, quindi, essere parte della sua robustezza e fornire tutte le garanzie possibili per quanto riguarda la sua efficacia comunicativa che significa la copertura adeguata dei segni, della loro combinazione e del loro uso dinamico e variabile in una vastità di ambienti. Inoltre, per poter soddisfare molte esigenze di carattere ambientale ed ergonomico, i robot, soprattutto quelli sociali, hanno dimensioni ridotte nelle quali si cerca di integrare il maggior numero di abilità; quindi, di strumenti e processi che implementano quelle abilità, ivi comprese quelle interazionali. E ‘necessario, quindi, che tutti i processi possano essere facilmente integrati, per cui se ne richiede, in genere, l’ottimizzazione e la facilità. Tra le diverse modalità di interazione che la ricerca in tale ambito ha introdotto notiamo la prossemica, la cinesica e l’aptica che tuttavia sono ancora ad uno stadio iniziale e richiedono ulteriori studi. In ogni caso, il parlato sembra essere la modalità di interazione più adeguata nella maggior parte delle situazioni: inoltre, lo sviluppo di interfacce basate sul linguaggio naturale può trarre beneficio da una lunga tradizione di ricerca nel contesto dell’Interazione Uomo-Computer, per di più, alcuni prodotti commerciali sono già disponibili sul mercato e permettono di realizzare sistemi di dialogo dotati di un alto grado di affidabilità. La combinazione del parlato con altre modalità, come i gesti ed il tracciamento dello sguardo, inoltre, sembra cruciale per lo l’suo di robot sociali capaci di instaurare un dialogo e, per questo motivo, le interfacce multimodali meritano maggiore interesse. Il campo della robotica è in costante crescita, forse un giorno avremo anche noi il maggiordomo-robot che si rivolgerà a noi con interfacce semplici e noi saremo in grado di apprezzarne tutte le sfumature.
Antonella Tancredi