Ecco il coniglietto robotico che riconosce chi lo abbraccia dalla voce

“Usiamo questo robot per la stimolazione affettiva degli anziani con declino cognitivo, e il riconoscimento dell’utente è un passo importante affinché il robot abbia un comportamento personalizzato adattato alle esigenze di ogni individuo”.

 

 

 

Il Gruppo di Robotica Sociale del Laboratorio di Robotica dell’Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) ha sviluppato una metodologia innovativa basata sull’intelligenza artificiale (IA) che permette a un robot assistente di tipo animale domestico di riconoscere le persone con cui interagisce.

Il prototipo, chiamato Mía, è attualmente in fase di test nei centri diurni del Comune di Madrid per la stimolazione affettiva personalizzata degli anziani con declino cognitivo.

Una delle sfide più grandi nella robotica sociale attuale è far interagire le macchine con noi in modo naturale e personalizzato.

Per raggiungere questo obiettivo, un approccio è che il robot sappia con chi sta parlando.

Il nuovo sistema di riconoscimento vocale degli utenti, sviluppato da questo team scientifico di UC3M, recentemente pubblicato sulla rivista Applied Sciences, opera “a bordo” di Mía, un coniglio robotico che simula un animale domestico.

“Usiamo questo robot per la stimolazione affettiva degli anziani con declino cognitivo, e il riconoscimento dell’utente è un passo importante affinché il robot abbia un comportamento personalizzato adattato alle esigenze di ogni individuo”, spiega uno degli autori di questo lavoro, José Carlos Castillo Montoya, del Gruppo di Robotica Sociale del Laboratorio di Robotica dell’UC3M.

A differenza di altri sistemi tradizionali di riconoscimento che si basano su telecamere e elaborazione delle immagini (che di solito richiedono elevate capacità di calcolo e possono violare la privacy), questa proposta utilizza esclusivamente il microfono integrato del robot. Inoltre, opera sia localmente che in modo incrementale, il che offre due vantaggi secondo i ricercatori. Da un lato, maggiore privacy, dato che le impronte vocali non lasciano mai il dispositivo fisico stesso.

D’altra parte, una sorta di apprendimento immediato:

“Il robot non ha bisogno di una fase di preparazione per imparare la tua voce; ti sente parlare per la prima volta e genera automaticamente un profilo,” osserva un’altra autrice dello studio, Arecia Segura Bencomo, del Dipartimento di Ingegneria dei Sistemi e Automazione dell’UC3M.

Questo progresso implementato in Mía, un prototipo robotico a forma di coniglio sviluppato interamente presso UC3M, rientra nell’ambito della robotica animale.

Si tratta di un paradigma terapeutico progettato per trasferire i benefici comprovati della terapia con animali reali (come la riduzione di stress e ansia) in ambienti controllati dove il benessere animale o la capacità di cura del paziente ne limitano l’uso.

“Nel caso specifico degli anziani con declino cognitivo, il robot attiva il bisogno di prendersi cura di qualcosa,” sottolinea il professor Castillo.

“Abbiamo verificato nei test pilota nei centri diurni del Comune di Madrid che, oltre a migliorare l’umore degli anziani, il robot agisce come catalizzatore sociale: rompe l’isolamento, mitiga la solitudine indesiderata e incoraggia gli utenti a iniziare a interagire di più tra di loro.”

Il funzionamento del sistema emula la capacità di apprendimento umana.

Ogni volta che una persona parla con il robot, l’algoritmo analizza le sfumature e i modelli del segnale acustico per creare una “firma vocale” unica.

“La nostra proposta è semplice perché le capacità di calcolo del robot sono molto limitate”, spiega José Carlos Castillo Montoya.

“L’algoritmo genera una sorta di mappa e, usando open-sourc,Il codice elettronico che abbiamo migliorato nel nostro laboratorio raggruppa firme che si somigliano tra loro. In definitiva, ogni gruppo corrisponde a un utente specifico.”

Il sistema si distingue soprattutto per la sua capacità di gestire situazioni impreviste in tempo reale.

Se interagisce con una persona sconosciuta, l’IA rileva che la sua firma non si adatta a nessun gruppo precedente e, se l’interazione continua, è in grado di generare un profilo dinamico completamente nuovo, scoprendo che si tratta di un nuovo utente.

Nei test sperimentali, il software ha raggiunto un alto tasso di successo nell’identificare utenti noti.

Questo progresso apre la porta a una nuova generazione di robot assistivi e di compagnia molto più accessibili, capaci di entrare in una casa e imparare autonomamente chi sono i suoi membri semplicemente ascoltando il primo “buongiorno”.

Il team di ricerca evidenzia il potenziale futuro di personalizzazione che questa tecnologia sblocca.

“Vogliamo che il robot sia in grado di adattarsi reagendo in modo diverso a seconda di chi è davanti a lui. Se rileva un utente specifico che tende ad essere più irrequieto, meccanismi e comportamenti specifici volti a calmare quella persona saranno automaticamente attivati.”

Attualmente, il team di ricerca possiede diversi prototipi operativi di Mía con cui continua a far maturare la tecnologia in scenari clinici reali, cercando al contempo alleanze con aziende interessate a trasferire queste conoscenze e portare queste piattaforme assistive al mercato generale.