Robot umanoidi con abilità sociali potrebbero cambiare l’assistenza agli anziani
Nell’ultimo decennio i robot sociali sono stati impiegati in vari spazi pubblici come musei, aeroporti, banche e ospedali. Oltre alle abilità di orientamento di base e di manipolazione degli oggetti, questi robot devono comunicare in modo naturale con le persone. Sebbene esistano già strumenti di intelligenza artificiale che interagiscono con gli esseri umani, spesso non sono sufficientemente sofisticati per svolgere compiti sociali complessi che non richiedono la supervisione umana. «Ad esempio, per unirsi a un gruppo di discussione o per accompagnare qualcuno in un edificio popolato è necessario che un robot percepisca e interpreti accuratamente i segnali provenienti da più esseri umani (tra i vari parlanti) per rispondere in modo adeguato. A questo fine, servono capacità avanzate di percezione e apprendimento per un processo decisionale autonomo», osserva Xavier Alameda-Pineda, coordinatore del progetto SPRING, finanziato dall’UE. SPRING ha presentato con successo robot sociali in grado di interagire efficacemente in spazi pubblici complessi e imprevedibili. I robot sono stati collaudati nell’ospedale diurno gerontologico Broca. «I pazienti, spesso accompagnati da amici o familiari, trascorrono lunghe ore in ospedale in attesa dei risultati o per fissare un appuntamento. Il nostro obiettivo era offrire un sistema che non solo fornisse informazioni pratiche, ma che alleviasse anche lo stress della giornata», spiega Alameda-Pineda. SPRING, collaudato su oltre 90 pazienti e accompagnatori, e su 30 membri del personale medico, ha registrato continui miglioramenti nei punteggi di usabilità e accettabilità durante le varie fasi sperimentali. «L’usabilità e la valutazione sono state condotte in un ospedale diurno usando un robot umanoide a grandezza naturale, a differenza di quanto avviene di solito nelle strutture di cura, dove si impiegano robot più piccoli, simili ad animali domestici», aggiunge Alameda-Pineda. Il gruppo di ricerca ha sviluppato un’architettura software innovativa per il nuovo robot umanoide, con cinque moduli per la percezione (autolocalizzazione, localizzazione umana, elaborazione del parlato, analisi del comportamento umano, gestione delle persone) e tre per i processi di azione (interfaccia con la persona sperimentatrice, conversazione tra più partner e generazione di comportamenti non verbali).
Interazioni più naturali
Le piattaforme robotiche sociali faticano ad avere interazioni naturali e fluide, perché è difficile creare un sistema che comprenda in modo affidabile le situazioni sociali. Questo sistema deve essere adattabile a vari scenari e deve evolversi di pari passo con i cambiamenti delle interazioni sociali. Per affrontare tali problemi, il gruppo di ricerca ha usato lo standard ROS per l’interazione tra essere umano e robot (ROS4HRI), che consente ai robot di gestire le informazioni sulle persone, come il linguaggio, le espressioni facciali, i movimenti e la posizione del corpo. Grazie a questo processo i robot si sono adattati e hanno risposto meglio a diversi contesti sociali.
Un dialogo multimodale
Per esprimersi e capire gli altri, gli esseri umani comunicano attraverso una gamma di segnali, come i gesti, la parola, i cenni e persino il silenzio. Finora la ricerca ha indagato questi segnali singolarmente, e combinarli efficacemente su un robot è ancora complesso. «SPRING ha fatto progressi in questo senso, aiutando i robot a usare il suono e la vista per identificare le persone e comprendere i sentimenti a partire dalle parole pronunciate. L’équipe ha inoltre studiato la possibilità di consentire ai robot di usare gesti che corrispondono a ciò che si sta dicendo, rendendo le interazioni più naturali», afferma Alameda-Pineda.
Più controllo sui contenuti
I modelli linguistici di grandi dimensioni e i modelli generativi multimodali potrebbero consentire conversazioni e interazioni nel mondo aperto, ma spesso funzionano come una sorta di scatola nera e sono difficili da controllare. Questo aspetto è fondamentale soprattutto in contesti sensibili come l’assistenza sanitaria o nelle interazioni con i bambini, oltre che nella gestione di questioni come i commenti razzisti o sessisti. «Per affrontare la sfida, SPRING ha usato suggerimenti per orientare i modelli, ma questo metodo non garantisce sempre risultati soddisfacenti. Comprendere il contesto è fondamentale, perché aiuta a definire i confini delle risposte accettabili», osserva Alameda-Pineda.
Migliorare la personalizzazione e l’adattamento
Un’altra sfida per i robot sociali è sviluppare la capacità di adattarsi e personalizzare le interazioni con l’ambiente circostante in modo autonomo. Ciò implica che non necessitano di dati specifici per ogni cliente, ambiente o attività, quando sono usati in nuovi contesti. SPRING ha studiato modi per raggiungere questo obiettivo, lavorando sulla tecnologia che renderà questi progressi realtà.
Parole chiave
SPRING, robot umanoide, robot sociale, percezione, ospedale diurno, assistenza degli anziani