Più di 1 milione di americani richiedono assistenza fisica quotidiana per vestirsi a causa di un infortunio, malattia ed età avanzata. I robot potrebbero potenzialmente aiutare, ma la stoffa e il corpo umano sono complessi.

Per aiutare a rispondere a questa esigenza, un robot del Georgia Institute of Technology sta facendo scivolare con successo i camici ospedalieri sulle braccia delle persone. La macchina non usa gli occhi mentre tira il panno. Anziché, si basa sulle forze che sente mentre guida l'indumento sulla mano di una persona, intorno al gomito e sulla spalla.

La macchina, un PR2, ha imparato da solo in un giorno, analizzando quasi 11, 000 esempi simulati di un robot che mette un abito su un braccio umano. Alcuni di questi tentativi sono stati impeccabili. Altri erano fallimenti spettacolari:il robot simulato applicava forze pericolose al braccio quando il tessuto si impigliava nella mano o nel gomito della persona.

Da questi esempi, la rete neurale del PR2 ha imparato a stimare le forze applicate all'essere umano. In un senso, le simulazioni hanno permesso al robot di imparare come ci si sente ad essere l'essere umano che riceve assistenza.

"Le persone imparano nuove abilità usando tentativi ed errori. Abbiamo dato al PR2 la stessa opportunità, " ha detto Zackory Erickson, il principale Georgia Tech Ph.D. studente del gruppo di ricerca. "Fare migliaia di prove su un essere umano sarebbe stato pericoloso, figuriamoci incredibilmente noioso. Ma in un solo giorno, utilizzando simulazioni, il robot ha imparato ciò che una persona può sentire fisicamente mentre si veste."

Il robot ha anche imparato a prevedere le conseguenze dello spostamento dell'abito in modi diversi. Alcuni movimenti rendevano teso l'abito, tirando forte contro il corpo della persona. Altri movimenti hanno fatto scivolare dolcemente l'abito lungo il braccio della persona. Il robot utilizza queste previsioni per selezionare i movimenti che vestono comodamente il braccio.

Dopo il successo nella simulazione, il PR2 ha tentato di vestire le persone. I partecipanti si sono seduti di fronte al robot e hanno guardato mentre teneva un abito e se lo faceva scivolare sulle braccia. Più che visione, il robot ha usato il suo senso del tatto per eseguire il compito in base a ciò che ha appreso sulle forze durante le simulazioni.

"La chiave è che il robot pensa sempre al futuro, " ha detto Charlie Kemp, professore associato presso il dipartimento di ingegneria biomedica di Wallace H. Coulter presso la Georgia Tech e la Emory University e membro principale della facoltà. "Si chiede, 'se tiro l'abito in questo modo, causerà più o meno forza sul braccio della persona? Cosa accadrebbe se andassi da quella parte invece?'"

I ricercatori hanno variato i tempi del robot e gli hanno permesso di pensare fino a un quinto di secondo nel futuro mentre elaboravano strategie per la sua prossima mossa. Meno di quello ha causato il fallimento del robot più spesso.

"Più robot possono capire di noi, più potranno aiutarci, " Kemp ha detto. "Prevedendo le implicazioni fisiche delle loro azioni, i robot possono fornire un'assistenza più sicura, più comodo e più efficace."

Il robot sta attualmente mettendo il camice su un braccio. L'intero processo dura circa 10 secondi. Il team dice che vestire completamente una persona è qualcosa che è a molti passi da questo lavoro.