Codice di abbigliamento per i robot

Prendersi cura degli anziani e dei disabili, in particolare quando comporta l’assistenza in compiti di base come vestirsi, impone un onere significativo e spesso sottovalutato agli operatori sanitari. Il ruolo di un caregiver può essere sia emotivamente che fisicamente impegnativo, poiché richiede un elevato livello di attenzione, pazienza e adattabilità. La responsabilità di provvedere a ogni esigenza, incluso vestire gli altri, può richiedere molto tempo ed essere estenuante, portando gli operatori sanitari a sperimentare un aumento dello stress, della fatica e un senso ridotto di libertà personale. La costante vigilanza necessaria per garantire la sicurezza, il comfort e la dignità dei propri cari può mettere a dura prova il benessere mentale e fisico degli operatori sanitari.

Per gli anziani e i disabili che hanno difficoltà a vestirsi, ciò può avere profonde implicazioni psicologiche ed emotive. L’incapacità di vestirsi da soli può portare a sentimenti di impotenza, perdita di indipendenza e una diminuzione del senso di autostima. Per molti, l'atto di vestirsi va oltre la mera funzionalità; è una forma di autoespressione e un mezzo per mantenere un senso di identità. Quando questa autonomia viene compromessa, gli individui possono provare un senso di vergogna o frustrazione, erodendo la propria autostima.

Poiché si tratta di un bisogno così comune sperimentato da così tante persone, i ricercatori hanno lavorato per sviluppare assistenti robotici che aiutino le persone a vestirsi da sole e a alleviare il peso che sperimentano su di loro e sui loro operatori sanitari. Ma questi sistemi non hanno avuto molto successo, perché tendono a concentrarsi su problemi altamente vincolati in cui è fisso il tipo di abbigliamento o la posa dell’individuo. Naturalmente il mondo reale non è così, quindi i sistemi hanno un’utilità molto limitata.

Ma con il 92% dei residenti nelle strutture di cura e dei pazienti assistiti a domicilio che necessitano di assistenza per vestirsi, secondo il Centro nazionale per le statistiche sanitarie, sono urgentemente necessarie soluzioni migliori. Una recente ricerca condotta da un team della Carnegie Mellon University promette di diventare un giorno quella soluzione. Hanno sviluppato un sistema di controllo robotico generalizzato che utilizza l’apprendimento automatico per adattarsi a diversi tipi di abbigliamento, pose e forme del corpo. Al momento, ha solo imparato a mettere una manica sul braccio di una persona, ma utilizzando tecniche simili, potrebbe essere estesa per fare molto di più negli anni a venire.

L'abbigliamento è molto difficile da lavorare a causa del suo alto grado di deformabilità. Combinando ciò con i movimenti imprevedibili delle persone e una serie di altre incognite, il problema diventa molto difficile da risolvere. I ricercatori hanno sfruttato un approccio basato sull'apprendimento per rinforzo per aiutarli ad affrontare questa complessità. In tal modo, il robot potrebbe sperimentare diversi tipi di abbigliamento, posizioni del corpo e altri fattori per apprendere da solo il percorso ottimale da seguire in ciascun caso.

Per apprendere, l’algoritmo ha bisogno di dati provenienti da molti tentativi – più di quelli che possono fornire anche la maggior parte dei pazienti partecipanti allo studio – quindi i dati iniziali sono stati raccolti in un ambiente simulato per accelerare il processo di formazione. In questo ambiente è stata creata un'ampia varietà di tipi di abbigliamento e scenari, quindi i risultati sono stati accuratamente trasferiti in una strategia per il controllo dei robot nel mondo reale.

Il sistema di controllo è stato testato in uno studio composto da diciassette partecipanti, cinque tipi di abbigliamento e molti diversi tipi di pose delle braccia e forme del corpo. Nella maggior parte dei casi, il robot si è rivelato perfettamente in grado di vestire l'individuo, almeno per quanto riguarda l'infilargli una manica sul braccio. Analizzando tutti i casi di test, il sistema è stato in grado di coprire in media l’86% della lunghezza del braccio.

Andando avanti, il team sta lavorando per aggiungere funzionalità più avanzate al proprio sistema, come indossare entrambe le braccia di una giacca su un individuo o infilargli una maglietta sopra la testa. Intendono anche esplorare la possibilità di rendere il processo più dinamico, in modo tale da poter affrontare situazioni in cui l'individuo è in movimento mentre si veste. C’è molto lavoro da fare, ma se si riuscissero a sviluppare capacità più avanzate, questo sistema potrebbe dare maggiore indipendenza a coloro che hanno perso la capacità di vestirsi da soli.