Pubblicato su Science Robotics uno studio sul controllo di mani robotiche e protesiche abilitate al tatto
Le mani robotiche e protesiche disponibili in commercio sono sempre più sofisticate, ma non sono ancora in grado di restituire il senso del tatto a chi le indossa. Un articolo appena pubblicato su Science Robotics dal titolo "A hierarchical sensorimotor control framework for human-in-the-loop robotic hands" presenta, su questo tema, un approccio innovativo: a seconda del contesto e del tipo di applicazione considerata, il controllo dell'arto artificiale avviene a diversi gradi di condivisione tra essere umano e macchina.
Per saperne di più, abbiamo fatto qualche domanda a Lucia Seminara, prima autrice del lavoro e docente UniGe nel Dipartimento di ingegneria navale, elettrica, elettronica e delle telecomunicazioni.
Professoressa Seminara, ci spiega meglio il tema affrontato dalla ricerca appena pubblicata?
L’interazione umana con il mondo si basa in modo cruciale sul tatto. Le mani robotiche e protesiche disponibili in commercio sono dotate di articolazioni sempre più sofisticate ma tipicamente mancano di “feedback tattile”, nonostante la grande varietà di sensori che possono essere integrati sulla mano artificiale come una pelle elettronica. Questo significa che la sfida attuale consiste nell’interfacciare efficacemente gli esseri umani con questi arti artificiali abilitati al tatto. Per affrontare questa sfida, prendiamo ispirazione dai principi gerarchici del controllo sensomotorio umano per proporre un quadro concettuale in cui il controllo dell’arto artificiale viene condiviso tra la macchina e l’essere umano, con un grado di condivisione che dipende dal contesto e dal tipo di applicazione considerata.
Che ruolo ha l'Università di Genova in questa ricerca?
La pubblicazione su Science Robotics è il risultato della collaborazione scientifica tra undici autori appartenenti a dieci diverse università nel mondo, con l’Università di Genova come capofila. Nel dettaglio:
- Lucia Seminara, Department of Electrical, Electronic, and Telecommunication Engineering and Naval Architecture, University of Genoa, Genoa, Italy
- Strahinja Dosen, Department of Health Science and Technology, Aalborg University, Aalborg, Denmark
- Fulvio Mastrogiovanni, Department of Informatics, Bioengineering, Robotics, and Systems Engineering, University of Genoa, Italy
- Matteo Bianchi, Research Center “E. Piaggio” and Department of Information Engineering, University of Pisa, Italy
- Simon Watt, School of Human and Behavioural Sciences, Bangor University, United Kingdom
- Philipp Beckerle, Department of Electrical Engineering and Department of Artificial Intelligence in Biomedical Engineering, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg, Germany
- Thrishantha Nanayakkara, Dyson School of Design Engineering, Imperial College London, United Kingdom
- Knut Drewing, Department of Experimental Psychology, HapLab, University of Giessen, Germany
- Alessandro Moscatelli, Laboratory of Neuromotor Physiology, Fondazione Santa Lucia IRCCS, Rome, Italy and Department of Systems Medicine and Centre of Space Biomedicine, University of Rome Tor Vergata, Rome, Italy
- Roberta L. Klatzky, Department of Psychology and Human-Computer Interaction Institute, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA, United States of America
- Gerald E. Loeb, Department of Biomedical Engineering, University of Southern California, Los Angeles, CA, United States of America
Quale potrà essere l'impatto di questo studio sulla società?
Questo quadro concettuale permette di identificare chiaramente linee di ricerca che potrebbero condurre a sviluppare mani artificiali dotate di senso del tatto che siano in grado di dialogare in modo efficace con l’essere umano. Il paradigma del controllo condiviso è utilizzabile in una varietà di applicazioni. A un estremo ci sono contesti tipo quello protesico, in cui l’essere umano deve poter avere il completo controllo dell’arto artificiale, a parte in quelle situazioni in cui l’arto artificiale potrebbe agire autonomamente mimando i riflessi gestiti dal sistema nervoso autonomo negli umani. All’altro estremo sta la robotica autonoma, in cui il robot ha la propria autonomia e l’interazione tra i due agenti autonomi (umano-robot) si limita a fasi di sincronizzazione.
