Giocare con i robot in ambito sanitario

L'iniziativa TECH4ALL di Huawei mira a garantire che nessuno venga lasciato indietro nel mondo digitale: il progetto PlayBot4All del prof. Andrea Bonarini.
L'iniziativa TECH4ALL di Huawei mira a garantire che nessuno venga lasciato indietro nel mondo digitale: il progetto PlayBot4All del prof. Andrea Bonarini.

L’iniziativa TECH4ALL di Huawei mira a garantire che nessuno venga lasciato indietro nel mondo digitale incoraggiando programmi di inclusione digitale e potenziando l’adozione della tecnologia a livello globale. Il progetto è simile ad alcuni dei lavori che si svolgono all’interno del mondo accademico in tutta Europa, dove i progetti di ricerca si concentrano sullo sfruttamento della tecnologia per il bene della società.

Il Professor Bonarini ha dedicato 10 anni a questa causa presso il laboratorio di Intelligenza Artificiale e Robotica del Politecnico di Milano (AIRLab), attraverso lo sviluppo di giochi che coinvolgono robot e persone. Ha parlato con Huawei dell’iniziativa Playbot4all, un progetto guidato dalla tecnologia che indaga su come la robotica possa essere utilizzata all’interno della società.

Cosa ci può dire su PlayBot4All?

Playbot4all è un hub per chi desidera sviluppare la tecnologia robotica e sperimentarne l’applicazione. Il nostro lavoro è finalizzato all’utilizzo della robotica e delle tecnologie associate per aiutare le persone con disabilità cognitive e disturbi neurali.

Andrea Bonarini

Andrea Bonarini, professore del Politecnico di Milano, Department of Electronics, Information and Bioengineering

Desideriamo che tutti si divertano a giocare, indipendentemente dall’età, dalla demografia o dallo stato di salute. Il gioco è un’esperienza essenziale per tutti; aiuta le persone ad usare la creatività sviluppando allo stesso tempo l’immaginazione e la manualità. Apporta anche benefici alla sfera cognitiva ed emotiva.

Le persone affette da autismo sono sopraffatte da segnali che rendono difficile il gioco. I nostri robot aiutano le persone a superare tale problema, a gestire i segnali in modo più efficace e a sostenere lo sviluppo delle capacità che limitano la loro condizione. La ricerca ha dimostrato che se si lavora con i bambini in giovane età, è possibile aiutarli a superare alcuni limiti attraverso un rafforzamento comportamentale positivo.

Come funzionano i suoi robot?

Abbiamo realizzato il prototipo di 40 robot che vengono utilizzati in ambito sanitario in tutta Italia. Sono due i tipi di interazioni che incoraggiamo. La prima è l’interazione libera dove il robot risponde al movimento, o alla manipolazione, ad esempio un abbraccio. Un robot ha una forma ad uovo, è alto 80 cm ed è su ruote. L’elettronica è installata all’interno dei primi 8 cm, pertanto il resto è composto da materiale morbido. Alcuni bambini ci si siedono sopra, altri lo abbracciano o lo prendono a pugni, ottenendo delle reazioni.

Usiamo l’intelligenza artificiale e l’Internet delle cose per consentire il computing affettivo. Ciò significa che i nostri robot percepiscono lo stato emotivo dell’utente e sono programmati per rispondere in un modo specifico, muovendosi o producendo suoni ed effetti luminosi.

L’altra interazione è costituita da giochi strutturati: attraverso pulsanti, aree sensibili o movimenti, le persone interagiscono con il robot per conseguire un obiettivo.

TartaBot

In quale misura lavora a contatto con le strutture sanitarie durante lo sviluppo di questi robot?

Abbiamo un ottimo rapporto con le strutture sanitarie di tutta Italia e alcuni robot sono stati sviluppati insieme ai terapisti. Abbiamo un robot scimmia che canta giro girotondo. Ai bambini autistici non piace interagire o toccare le altre persone, quindi lo scopo del robot scimmia è quello di incoraggiare il contatto. Quando si uniscono le mani in cerchio, il robot scimmia inizia a cantare e a ballare, ma quando si molla la presa e si interrompe il cerchio, il robot si ferma.

Qual è il ruolo del robot nella relazione assistenziale?

I robot sono progettati per lavorare insieme ai terapeuti, non per sostituirli. Tuttavia, vi sono alcune cose che un bambino non può fare con un terapeuta e per le quali si ha bisogno di un robot. Ad esempio, i nostri robot sono in grado di piangere quando un bambino li prende a pugni, a sostegno dello sviluppo dell’intelligenza emotiva del bambino. Questa è una cosa impossibile senza un robot, dal momento che non possiamo permettere che i bambini prendano a pugni i terapisti. Alcuni robot sono progettati per essere controllati da parte dei terapisti, in modo che possano gestire l’interazione con il paziente nell’ambito di programmi di supporto individuali.

MrMike

Quanto siamo lontani dal vedere un’adozione di massa di robot come questi nella società?

Per quanto riguarda lo sviluppo, ci siamo quasi. La tecnologia è così avanzata che siamo in grado di sviluppare robot altamente efficienti, tuttavia la maggiore sfida di PlayBot4All è la possibilità di rendere disponibili i nostri robot.

Esistono esempi di aziende produttrici di giocattoli che, non appena hanno aggiunto “adatto a persone con disturbi cognitivi” sulla scatola, hanno dissuaso le persone dall’acquistare il prodotto se i loro figli non avevano tali disabilità. Quella per cui personalizziamo i nostri giocattoli è considerate una minoranza troppo piccola affinché le aziende possano trarne profitto sul mercato di massa. Questa è un’altra motivazione nel realizzare un robot con cui chiunque possa divertirsi a giocare.

Un modo per aggirare questo problema è vendere i giocattoli alle strutture sanitarie, tuttavia queste ultime dispongono generalmente di un budget limitato, pertanto dobbiamo far sì che il costo di questi giocattoli sia abbastanza contenuto. Abbiamo pensato di rendere la tecnologia alla base dei robot open source e di fornire informazioni su come fabbricarli. Stiamo esaminando diversi microprocessori (ESP32, Arduino, Raspberry Pi) ecc., così come componenti meccanici, sensori e materiali a basso costo.

BUBBOT

Sembra un’iniziativa costosa. Come viene finanziata?

Abbiamo ricevuto finanziamenti dalla rete europea COST LUDI per incontri e lo sviluppo di idee. In Italia, esistono fondi pubblici che vengono assegnati ogni anno a progetti sociali, per cui abbiamo ricevuto anche questo tipo di fondi. Finanzio il progetto anche personalmente. Quando dedichiamo ore aggiuntive
all’insegnamento, riceviamo una retribuzione ulteriore e metto a disposizione del progetto il mio introito extra. Credo nella finalità del progetto e nel fatto che la tecnologia possa apportare benefici a tutta la società. La tecnologia dovrebbe essere accessibile a tutti.

Come si presenta il futuro del suo lavoro?

Stiamo continuando a sviluppare i nostri robot con un’attenzione particolare all’apprendimento e all’attuazione, nonché allo studio delle tecnologie e dei sistemi che consentono ai robot di interagire con le persone in modo autonomo. La sfida consiste nel far corrispondere il robot alle capacità dell’utente. Per tale motivo utilizziamo l’apprendimento automatico e l’intelligenza artificiale per ottimizzare l’impegno. Stiamo anche considerando l’aspetto dell’accessibilità economica. Il costo dei robot varia e va generalmente da 45 a 4.000 euro. Al costo di 45 euro, sarebbe basso il profitto per un rivenditore. Al costo di 4.000 euro, poche persone potrebbero permetterselo. L’open source potrebbe essere una possibile via percorribile. Siamo convinti che i robot sociali saranno un giorno diffusi quanto i robot nel settore industriale.

Il Professor Bonarini e Huawei continuano a collaborare e a condividere i loro progetti, lavorando insieme alla tecnologia a beneficio dell’intera società. Huawei sta anche studiando come le proprie soluzioni tecnologiche possano supportare Playbot4all e progetti simili.

Per ulteriori informazioni su PlayBot4All, visita http://playbot4all.polimi.it/

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28 09 2020
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