Il robot di Zhi Zheng è abile nel Tai Chi e il suo team di ricerca spera che presto guiderà una classe di anziani in un centro comunitario locale. Il suo robot è più di un simpatico compagno. Può aiutare a migliorare la funzione cognitiva e fornire informazioni su come le persone interagiscono con i robot in vari contesti.

Zheng, assistente professore di ingegneria biomedica al Kate Gleason College of Engineering del RIT, ha sviluppato un sofisticato robot umanoide come parte della sua ricerca sulla tecnologia assistiva.

Con esperienza nello sviluppo di robotica e sistemi di realtà virtuale, il lavoro di Zheng esplora l'intelligenza uomo-macchina. Fa parte di un più ampio team interdisciplinare RIT che utilizza l'intelligenza artificiale (AI) e la robotica per progettare tecnologie assistive che possono avere un impatto sull'assistenza sanitaria mentale.
"La mia principale direzione di ricerca è per le persone con disturbi dello sviluppo. Molte tecnologie di base sono trasferibile ad altre popolazioni come gli anziani con lieve deterioramento cognitivo", ha affermato Zheng, che guida l'Intelligent Interaction Research Lab. Il laboratorio si concentra su diverse iniziative finanziate mediate dalla tecnologia, tra cui l'assistenza sanitaria per gli anziani con patologie croniche multiple e interventi per individui con disturbo dello spettro autistico (ASD).

Il leader del Tai Chi è un robot NAO e, sebbene sia alto solo 2 piedi circa, è un sistema altamente sofisticato che può essere programmato con funzioni e compiti specifici.

"Non dobbiamo costruire il nostro hardware per robot perché ci sono buone piattaforme commerciali disponibili. Il modo in cui si comporta dipende esclusivamente da come progettiamo i programmi di controllo. La parte centrale della nostra ricerca è come controlliamo i robot per eseguire le funzioni cognitive e istruzione fisica correttamente", ha detto Zheng. "Il robot non sa davvero come comportarsi uscendo dagli schemi. Gli insegniamo come funzionare."

Insegnarlo Tai Chi era una di quelle funzioni.

Un popolare esercizio mente-corpo, il Tai Chi consiste in movimenti coreografici, meditazione e respirazione adeguata. Movimenti diversi richiedono al praticante di fare affidamento su molte funzioni cognitive come la memoria di lavoro e l'elaborazione visuo-spaziale per memorizzare i gesti modellati. Il movimento stimola il flusso sanguigno attraverso il cervello e per gli anziani questo ha dimostrato di essere benefico per la longevità, la memoria e l'apprendimento.

L'uso dei robot come facilitatori è un campo di ricerca in crescita e Zheng ha visto il passaggio dal lavoro in laboratorio agli studi sul campo basati sulla comunità.

"C'è una grande differenza. Tutto nel laboratorio è controllato e le persone possono essere nervose e caute. Ciò non riflette davvero le loro reazioni naturali", ha detto. "Ora il campo sta cercando di capire e studiare cosa succederebbe se spostassimo la tecnologia dall'edificio di ingegneria a un centro comunitario, ad esempio? Le persone sono rilassate e le loro reazioni saranno più naturali utilizzando la nuova tecnologia. La tecnologia deve essere facilmente controllata da un non esperto, che si riferisce alla progettazione della nostra interfaccia. Vogliamo che il nostro robot sia azionato da un leader o da un assistente sociale presso il centro comunitario, perché la tecnologia è progettata per servire le persone. Deve adattarsi alla comunità."

Alcuni lavori in loco sono stati sospesi per un breve periodo durante la pandemia, ma da allora sono ripresi con Zheng alla guida di un gruppo di ricerca che include Victor Perotti, professore al Saunders College of Business; Yong Tai Wang, preside del College of Health Sciences and Technology; Peter Bajorski, professore di statistica al College of Science.

Wang vanta oltre 20 anni di esperienza nell'istruire e praticare il Tai Chi, e Bajorski ha lavorato in precedenza con Zheng su una sovvenzione separata del Dipartimento della Salute e dei Servizi Umani per misurare gli aspetti dell'ASD. Insieme alla ricerca nell'area della Teoria della Mente, lo studio delle interazioni uomo-robot e l'efficacia dell'uso dei robot come facilitatori della ricerca, il team combina psicologia e comunicazioni interpersonali con applicazioni basate sull'intelligenza artificiale centrata sull'uomo, una delle Le principali aree di ricerca del RIT.

"Penso a me stessa come a un utente e costruttore di intelligenza artificiale perché progetto i miei framework di sistema, i miei algoritmi. Quelli sono più elementari nello spettro dell'IA", ha detto. "E guardo anche al lavoro di altre persone da aggiungere alla mia ricerca. Sto sulle spalle dei giganti!" + Esplora ulteriormente

I robot simili a umani possono essere percepiti come dotati di stati mentali