L'automazione semplifica le cose. Certo, rende le cose potenzialmente più spaventose quando metti il tuo benessere nelle mani di una tecnologia che può prendere decisioni senza prima consultare te, l'utente.
Un'auto a guida autonoma, ad esempio, deve essere in grado di individuare un ingorgo o un ciclista che sterza e reagire in modo appropriato. Se può farlo in modo efficace, è un punto di svolta per il trasporto. In caso contrario, i risultati potrebbero essere catastrofici. Vale anche per la robotica indossabile.
All'Università di Waterloo, in Canada, i ricercatori lavorano proprio a questo problema, applicato solo al campo degli esoscheletri e delle tute di robotica indossabile. Queste tute possono operare in contesti assistenziali (come gli esoscheletri per gli anziani giapponesi) o industriali (come nel caso della struttura-sedia, o di quelle adatte ai carichi pesanti). Fino ad ora sono stati del tutto manuali nelle loro operazioni: ora i ricercatori vogliono dare loro una mente propria. Robotica indossabile “a guida autonoma”: come vi suona?
Esoscheletri intelligenti
Gli strumenti allo studio del team canadese puntano a sviluppare strumenti di intelligenza artificiale. Visione artificiale che consentirà alla robotica indossabile di percepire l’ambiente e regolarsi di conseguenza. Un esempio? Un esoscheletro per non vedenti in grado di individuare da solo una rampa di scale e far salire chi lo indossa. Se dovessero riuscirci cambierà per sempre l'utilità di questi dispositivi di assistenza. Tuttavia, farlo non è facile, e presenta anche qualche interrogativo inquietante.
La sfida più grande per la robotica indossabile
"Il controllo è generalmente considerato come una delle maggiori sfide per lo sviluppo di esoscheletri robotici per applicazioni del mondo reale", dice Brokoslaw Laschowski , del dipartimento di Systems Design Engineering dell'Università di Waterloo in Canada.
Per garantire un funzionamento sicuro e robusto, gli esoscheletri disponibili in commercio usano controlli manuali per comunicare le intenzioni dell'utente. Stiamo sviluppando robotica indossabile con sistemi di controllo autonomo, in modo da alleviare il carico cognitivo associato al controllo umano e al processo decisionale.
Brokoslaw Laschowski
Exonet
Come parte del progetto, il team ha creato un sistema di classificazione dell'ambiente basato sull'intelligenza artificiale. Si chiama database ExoNet, e vanta di essere il più grande set di dati di immagini open source mai realizzato sulle tipologie di camminata umana. È stato creato facendo indossare alle persone una telecamera montata sul petto e facendola camminare ovunque per addestrare le reti neurali.
L’obiettivo è quello di fornire una “casistica” tanto ampia da istruire i futuri dispositivi di robotica indossabile, insegnando loro come si cammina, perchè lo si fa e come lo si può fare in modo più efficiente.
In che modo?
John McPhee, co-autore dello studio, aggiunge: “Essenzialmente, stiamo sostituendo i controlli manuali (tipo stop, start ecc.) con una soluzione automatizzata. Consideratelo come il cambio automatico in un’auto, al posto di quello manuale. Un controller automatizzato di alto livello per un esoscheletro aprirà nuove opportunità per gli utenti.
Come con un'auto a guida autonoma, l'utente umano avrà la capacità di ignorare il sistema di controllo automatizzato in caso di necessità. È veramente cosa buona e giusta per evitare di pensare che (paradossi della vita) sarà un robot a controllare noi e non viceversa.
Robotica indossabile: quanto manca al debutto?
In questo momento, è tutto un work in progress. "Ci stiamo concentrando sull'ottimizzazione del nostro sistema di classificazione dell'ambiente basato sull'AI, migliorando in particolare l'accuratezza della classificazione e le prestazioni in tempo reale", dice Laschowski. "È essenziale per garantire un funzionamento sicuro e robusto per i futuri test clinici di questi esoscheletri robotici con controllo autonomo".
Se tutto va secondo i piani non passerà molto tempo prima che algoritmi di questo tipo siano utilizzati in robotica indossabile disponibile sul mercato.
Robotica indossabile: che ne pensate?
Un approccio del genere ricorda molto la concezione originale del cyborg. Non un RoboCop metà umano e metà macchina, ma più un sistema organizzativo in cui alcuni compiti vengono svolti automaticamente, lasciando gli umani liberi di esplorare, creare, pensare e sentire.
Se la pensate così, quella della robotica indossabile “a guida autonoma” è valida: lasciare che i robot si occupino autonomamente dei compiti banali associati agli spostamenti, gli utenti umani possono concentrarsi su cose più importanti e coinvolgenti. Dopotutto, anche oggi non perdiamo tempo a pensare che stiamo camminando o facendo altro: perchè dovremmo scervellarci o faticare oltre il dovuto quando indossiamo un esoscheletro?
