Nei primi giorni dello scorso marzo è stata presentata, a Roma, un’importante collaborazione tra IRCCS Santa Lucia e Oversonic, che insieme avviano un progetto di ricerca. Il protagonista? Robee, un robot umanoide che verrà utilizzato per la riabilitazione ospedaliera.
Cos’è la robotica cognitiva?
I robot tendono ad essere sempre più adattativi e intelligenti. Questo comporta una capacità di adeguarsi allo spazio che li circonda e di comunicare con i loro interlocutori, sviluppando rapporti che sembrano essere empatici.
Nella robotica tradizionale, come quella ad uso industriale, le macchine lavorano in un ambiente strutturato e immutabile. Questo non le rende utili però nel mondo reale, che è in continuo movimento e non sarà mai esattamente come il progettista l’ha immaginato. La progettazione di un robot che deve interagire con il mondo e con le persone deve considerare l’integrazione di tecnologie avanzate come sistemi di telecamere e di intelligenza artificiale. Tali robot vengono definiti “robot cognitivi“.
I robot cognitivi sono tutti quei sistemi robotici a contatto con i soggetti, tra cui anche i robot riabilitativi. I robot per la riabilitazione possono assumere diverse forme: bracci meccanici, sistemi esoscheletrici o robot umanoidi. In qualsiasi forma si presentino, il loro compito è quello di istruire il paziente ad eseguire un compito o a ripristinare una capacità motoria.
Possiamo quindi definire in generale i robot cognitivi per la neuroriabilitazione come dei robot in grado di interpretare l’ambiente, le emozioni e le reazioni degli umani ed eseguire compiti adattandosi a questi.
- Per approfondire, abbiamo parlato di robot per lo sviluppo socio-emotivo dei bambini in questo articolo.
RoBee: il robot umanoide cognitivo
RoBee è il primo robot umanoide cognitivo prodotto dall’azienda Oversonic. Già lo scorso anno, dopo diversi anni di ricerca (la progettazione è partita nel lontano 2018), era in grado di supportare gli operai nell’ambito del Polo Meccatronica di Rovereto. RoBee è null’altro che l’abbreviazione di Robot Bee (Robot Ape). Il nome della “creatura” sta a sottolineare la sua operosità, paragonabile a quella delle api (Figura 1).
La struttura
Alto 1.70 m e pesante poco più di 70 kg, con la sua tecnologia RoBee è in grado di orientarsi nello spazio muovendosi su quattro ruote e di interfacciarsi con gli interlocutori, grazie ai sistemi integrati di intelligenza artificiale e all’interfaccia vocale.
Per l’orientamento e la mobilità, è provvisto di un sistema di sensori di posizione, un sistema di 12 telecamere e 40 motori. Riesce quindi a interagire con il mondo riconoscendo oggetti, stimoli uditivi, avendo inoltre un comportamento adattativo nei confronti dell’ambiente circostante.
Per effettuare l’attività di grasping (i.e., afferraggio) il sistema è dotato di un end-effector (i.e., organo terminale dell’arto superiore) di una pinza meccanica e di una mano.
Perchè la forma umana?
Ogni sistema ingegneristico viene progettato e dimensionato in funzione degli scopi che deve raggiungere. In particolare RoBee non ha l’obiettivo di non essere riconoscibile in quanto robot, ma vuole essere ritenuto affidabile dai suoi interlocutori e vuole svolgere compiti per scaricare operai o personale sanitario.
La forma umana di RoBee è pensata per facilitare la sua relazione con l’uomo. Nonostante la sua forma, tale sistema rimane volutamente simile ad un robot e non vuole emulare l’uomo in tutto.
In un’intervista rilasciata a Forbes, Paolo Denti (co-fondatore di Oversonic) prende le distanze dall’idea di produrre un robot simile a Sophia, che fu partorito nel lontano 2015 dalla Hanson Robotics per imitare in tutto e per tutto l’espressività e la gestualità dell’uomo (Figura 2). Al contrario, non esclude la possibilità di migliorarne le prestazioni ispirandosi ad Atlas, della Boston Dynamics (Figura 3).
Le applicazioni
Gli ambiti in cui RoBee è impegnato per il momento sono due:
- Ambito industrale – per attività logoranti, quali la movimentazione ripetuta di carichi, oppure ad alti livelli di rischio, come in caso di contatto con sostanze pericolose.
La movimentazione manuale dei carichi è una delle attività più logoranti in ambito industriale. I lavoratori sono infatti portati a sollevare pesi considerevoli sottoponendo a forti stress fisici diverse parti del corpo (INAIL). - Ambito sanitario – oltre che in ambito riabilitativo i robot possono essere utili al personale sanitario.
Sia per sollevare gli infermieri da lavori oberanti (come il sollevamento o il lavaggio dei pazienti), sia per collaborare in operazioni complesse. Analogamente, possono intervenire in situazioni pericolose per l’uomo, come nei casi di contatto con pazienti affetti da patologie facilmente trasmissibili.
Prospettive future
Il principale obiettivo del progetto di ricerca è quello di proseguire nello sviluppo e nell’ottimizzazione di RoBee, in modo da renderlo un supporto attivo tanto nella neuroriabilitazione ospedaliera quanto nella valutazione cognitiva dei pazienti. Si vuole quindi integrare totalmente il robot sociale nella vita ospedaliera, rendendolo collaborativo e autonomo dei compiti.
Il team di esperti che collaborerà a tale scopo sarà formato da 12 esperti della Fondazione Santa Lucia (i cuoi ruoli spaziano tra specialisti della neuroriabilitazione, medici e ricercatori) e 12 ingegneri di Oversonic.
Il progetto prevede tre diversi filoni di ricerca, con tre obiettivi distinti:
- Il robot umanoide affiancherà neuropsicologi e logopedisti in sessioni di neuroriabilitazione cognitiva per persone colpite da ictus cerebrale.
Si utilizzerà quindi la robotica non più per una riabilitazione puramente meccanica, ma per una riabilitazione cognitiva dei pazienti. - Si effettueranno esperimenti nell’ambito della ricerca in neuroscienze. Tali esercizi saranno mirati ad analizzare le dinamiche cerebrali innescate dall’interazione uomo-robot.
I risultati di questo studio consentiranno di ottimizzare i sistemi di intelligenza artificiale in dotazione di RoBee, così da migliorare il suo comportamento in contesti relazionali. - Verranno testate le funzionalità del sistema in reparto.
Si vuole infatti rendere questo sistema di supporto per il personale sanitario sia favorendo la rilevazione parametri vitali, l’interazione verbale e la segnalazione di eventuali emergenze da parte dei pazienti che fornendo assistenza attraverso task più gestionali (come ad esempio la gestione appuntamenti e supporto alle relazioni dei pazienti con l’esterno).
Fonti ed approfondimenti
- Santa Lucia IRCCS: Robot umanoidi per la neuroriabilitazione ospedaliera: Santa Lucia IRCCS collabora con Oversonic
- hsantalucia.it – Credits for the cover picture on this page
- Forbes: Il robot italiano che risparmia all’uomo i lavori più pesanti o pericolosi
- ANSA: RoBee, arriva dal Trentino robot umanoide assistito da Ai
- INAIL – Movimentazione manuale dei carichi
