Robot sempre più vicini al modello umano

Uno sguardo (molto italiano) al futuro della robotica

Progetto Eyeshots, possibili applicazioni per le malattie degenerative come il morbo di Parkinson

[26 agosto 2013]

L’obbiettivo principale del progetto di robotica Heterogeneous 3-D perception across visual fragments (Eyeshots), coordinato dall’università di Genova e al quale ha partecipato anche l’università di Bologna, è quello di riprodurre il comportamento umano nei robot attraverso la simulazione dei meccanismi di apprendimento umani.

Il progetto, finanziato dall’Unione europea con 4 milioni di euro nell’ambito del tema Tecnologie dell’informazione e della comunicazione, è riuscito a costruire un prototipo di robot che è consapevole di quel che lo circonda e di usare la sua memoria per raggiungere facilmente degli oggetti. Il risultato finale è stato un robot umanoide che può muovere gli occhi, concentrarsi su un singolo punto, ma soprattutto «Imparare dall’esperienza e usare la sua memoria per raggiungere degli oggetti senza doverli prima vedere».

Il sistema robotico è composto da un torso con braccia articolate e una testa robot con occhi che si muovono ed i ricercatori evidenziano che «Mediante l’impiego delle neuroscienze, il progetto Eyeshots, conclusosi nel 2011, è riuscito a individuare un mezzo per dare ai robot un senso della vista simile alla visione umana. Questo rappresenta una tappa fondamentale nella creazione di un robot umanoide che può interagire con il suo ambiente e portare a termine dei compiti senza supervisione».

Ma i ricercatori, provenienti anche da università di Germania, Belgi e Spagna, spiegano che «Tuttavia, un ostacolo rilevante alla realizzazione di questo obbiettivo è stato il controllo dell’interazione tra movimento e visione. Infatti, ottenere un’accurata percezione spaziale e una coordinazione visivo – motoria senza problemi si è dimostrato difficile».

Infatti, non si tratta solo di sperimentazione fine a sé stessa: «Le implicazioni di questa svolta non si limitano a possibili miglioramenti nella meccanica robotica, ma aiuteranno anche a ottenere migliori diagnosi e tecniche di riabilitazione per malattie degenerative come il morbo di Parkinson», dicono al consorzio Eyeshots ed aggiungono: «Il progetto è iniziato con l’esame della biologia umana e animale. Un team multidisciplinare comprendente esperti in robotica, neuroscienze, ingegneria e psicologia ha costruito modelli informatici basati sulla coordinazione neurale nelle scimmie, molto simile al modo in cui funziona la coordinazione umana. La chiave è stata riconoscere il fatto che i nostri occhi si muovono così velocemente che le immagini prodotte sono di fatto mosse e spetta quindi al cervello mettere insieme questi frammenti confusi e presentare un’immagine più coerente dell’ambiente circostante».

Utilizzando queste informazioni neurali, Eyeshots ha realizzato un modello informatico unico «Che mette insieme le immagini visive con i movimenti sia degli occhi che delle braccia, in modo simile a ciò che accade nella corteccia cerebrale del cervello umano».

Il progetto, come evidenzia il bollettino scientifico dell’Ue Cordis, «Si basa sulla premessa che si può riuscire ad essere pienamente consapevoli dello spazio visivo che ci circonda soltanto mediante la sua esplorazione attiva. Questo, dopo tutto, è il modo in cui gli esseri umani imparano a comprendere il mondo fisico; guardandosi attorno, allungando le braccia e afferrano oggetti. Nella vita di ogni giorno, l’esperienza dello spazio 3D attorno a noi è mediata attraverso i movimenti di occhi, testa e braccia, che ci permettono di osservare, raggiungere e afferrare oggetti nell’ambiente. Da questa prospettiva, il sistema motorio di un robot umanoide dovrebbe essere una parte integrante del suo apparato percettivo».

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