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domenica 22 luglio 2012

Arriva FACE, un robot in grado di riprodurre le espressioni facciali studiato per la cura dell'autismo.


Dopo ASIMO, (il cosiddetto "robot ballerino"), Da Vinci, (il robot chirurgo), HyQ, (il primo robot quadrupede), ed i mini-robot simili ai lombrichi, di recente è stato messo a punto un robot in grado di riprodurre le espressioni umane. In pratica questo nuovo androide capace, appunto, di imitare l'uomo riproducendone le movenze del viso ed interagendo con esso è stato realizzato grazie al lavoro del FaceTeam, vale a dire il gruppo di ricerca del Centro E. Piaggio dell'Università di Pisa. Inoltre si tratta di un'automa donna che è stata chiamato FACE, (acronimo che sta a significare Facial Automaton for Conveying Emotions), ed è basato su HEFES, (acronimo di Hybrid Engine for Facial Expressions Synthesis), ovvero un motore di animazione facciale in grado di riprodurre movimenti, mimica del volto e smorfie che comunicano i 6 diversi stati d'animo dell'uomo quali rabbia, disgusto, paura, tristezza, felicità e sorpresa; in altre parole consiste in un programma matematico capace di creare una sorta di "spazio emozionale", che una persona può utilizzare per scegliere un'espressione. Successivamente l'algoritmo si mette all'opera per creare una precisa espressione oppure per passare da un'emozione all'altra. Oltretutto FACE fa parte di una complessa piattaforma di osservazione, (denominata con la sigla HIPOP), in grado di raccogliere informazioni riguardanti i dati fisiologici, psicologici e comportamentali acquisite da differenti sensori. Per di più durante la ricerca, pubblicata sul settimanale New Scientist, il suddetto team coordinato dal professor Danilo De Rossi, assieme a Daniele Mazzei, Nicole Lazzeri e Abolfazl Zaraki, ha provato a fare in modo che FACE fosse capace di "esprimere" emozioni attraverso le espressioni del volto utilizzando 32 motori collegati tra di loro mediante alcuni tendini artificiali composti da metallo e kevlar e posizionati all'interno del volto, (realizzato con una schiuma di silicone le cui proprietà risultano simili sia al tatto che nel movimento a quelle della pelle umana), in punti ben definiti grazie allo studio dell'anatomia facciale umana; inoltre il suddetto robot possiede un teschio realizzato mediante una stampa di una TAC tridimensionale di un altro cranio ed è stato dotato complessivamente di 62 muscoli artificiali. Quest'ultimi muovono il volto dell'automa in modo simile a quello umano simulando la presenza di 14 muscoli per il movimento del collo e 48 per il movimento del volto. Oltretutto FACE è stato dotato di 2 videocamere posizionate nei bulbi oculari, una per l'identificazione delle persone e l'altra per l'interpretazione delle espressioni facciali dei suoi interlocutori.  Al riguardo Daniele Mazzei, ingegnere biomedico e ricercatore all'Università di Pisa, ha spiegato: "Le espressioni sono generate grazie ad un particolare algoritmo da noi sviluppato chiamato HFES, (che permette di scegliere una combinazione di espressioni base, ad esempio una via di mezzo fra felicità e stupore)". Ed ha proseguito dichiarando: "Oggi i robot sono in grado di veicolare emozioni o per lo meno di tentare di farlo. L'obiettivo del FaceTeam è quello di studiare come noi esseri umani ci relazioniamo con queste entità sintetiche. Per questo motivo non ci limitiamo a mostrare "facce" alle persone, ma analizziamo anche il comportamento di chi si relaziona con il robot, e ne studiamo le reazioni". Comunque come sua prima applicazione pratica, FACE è stato utilizzato in collaborazione con la Fondazione Stella Maris per aiutare i bambini affetti da autismo, (conosciuta anche con il nome di Sindrome di Kanner), i quali nel corso di un esperimento dovevano interpretare le espressioni facciali del robot sotto la guida di un terapista. In tal proposito Daniele Mazzei ha spiegato: "Il progetto FACE nasce nel 2008 con lo scopo di sviluppare approcci terapeutici ed, appunto, per la cura dell'autismo. I primi volti umanoidi sono stati costruiti in collaborazione con l'Accademia di belle Arti di Carrara". Ed ha proseguito dichiarando: "Durante le prime sperimentazioni i bambini sono invitati a riconoscere le emozioni espresse dal volto della loro interlocutrice robotica, per poi imitarle". Ed ha, infine, concluso aggiungendo: "Il robot è molto funzionale a questo tipo di terapia perché permette di riprodurre in modo ripetitivo e stereotipato espressioni facciali senza rompere il connubio che c'è fra terapista e bambino, cosa che un attore non può fare. Data la natura artificiale del sistema, la comunicazione risulta nettamente semplificata e ridotta rispetto a quella umana ed il soggetto affetto da autismo può concentrarsi su un numero limitato e facilmente riproducibile di espressioni emotive".


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