Spazio e Scienze

Interazione umani-robot, a Pisa svelati i segreti della manipolazione degli oggetti

Sviluppare nuove tecnologie significa anche studiare come interagiscono persone e macchine. E nel caso dei robot, un aspetto critico è quando umano e macchina si passano materialmente un oggetto. Un ambito di studio in cui la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa sembra aver raggiunto una svolta.

Nello studio On the choice of grasp type and location when handing over an object, pubblicato su rivista Science Robotics, infatti, i ricercatori dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Pisana, insieme ai colleghi dell’ARC Centre of Excellence for Robotic Vision (Queensland University of Technology di Brisbane), svelano di aver compreso “i principi guida che regolano la scelta del tipo di presa durante lo scambio di oggetti e che favoriranno la cooperazione tra un sistema robotico e una persona”.

In concreto, nella realizzazione dello studio ci si è concentrati sul comportamento di una persona quando deve afferrare un oggetto o consegnarlo a qualcun altro. L’attenta analisi degli scienziati ha permesso di individuare dettagli apparentemente irrilevanti, chiarendo per esempio come cambia il tipo di presa, il modo in cui teniamo l’oggetto, secondo l’azione che stiamo compiendo. Scoperte che potranno trovare applicazione, anche a breve termine, nella realizzazione di sistemi che prevedono appunto l’interazione tra esseri umani e robot.

“Ci siamo accorti – spiega Francesca Cini, studente Phd dell’Istituto di BioRobotica e prima firma del paper – che negli studi che regolano le modalità attraverso cui un robot deve afferrare un oggetto, c’è poca attenzione al passaggio successivo, ovvero al modo in cui l’oggetto viene utilizzato dal robot. Questo aspetto invece è di fondamentale importanza nella cooperazione tra due sistemi e, di conseguenza, tra uomo e robot. Vi faccio un esempio: quando passiamo un cacciavite sapendo che il nostro interlocutore lo dovrà utilizzare, lasciamo il manico libero in modo che egli possa afferrarlo e utilizzarlo facilmente. Non solo quindi cambiamo il tipo di presa ma consideriamo anche come il nostro compagno dovrà utilizzare l’oggetto. Sono proprio queste informazioni che vogliamo trasmettere ai robot”.

Sono molti i campi che potrebbero beneficiare di questa scoperta: la manifattura ovviamente, ma anche il modo medicale (robot per la fisioterapia), fino alle nostre case, dove i sistemi automatici sono sempre più comuni e ogni giorno più sofisticati.

“La robotica collaborativa”, commenta infatti il ricercatore Marco Controzzi (Human-Robot Interaction Lab), “rappresenta la prossima frontiera della robotica sia industriale che domestica, ma perché si realizzi è necessaria una nuova generazione di robot pensati per interagire con l’uomo in modo naturale”.

E saranno proprio studi come questo a rendere più naturale l’interazione con i robot, al netto dei probabili problemi di percezione generati dalla discesa nella Uncanny Valley. Un risultato davvero notevole, quello ottenuto dagli studiosi della Scuola Sant’Anna, che tuttavia non è conclusivo. Il lavoro da fare è ancora molto, come ricorda il direttore dell’Australian Centre for Robotic Vision, Peter Corke: “La manipolazione del mondo reale rimane una delle più grandi sfide nel settore della robotica. Questa collaborazione di ricerca con la Scuola Superiore Sant’Anna costituisce una partnership vitale verso il nostro obiettivo di superare l’ultima barriera alla progettazione di robot veramente utili per la società”.

Un po’ di esperienza pratica aiuta a capire meglio le cose. Potete cominciare con un braccio robot basilare ed economico, ma molto educativo.