Un passo in più verso i robot controllati dalla mente

Due gruppi di ricerca dell’EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) si sono uniti per sviluppare un programma di apprendimento automatico che può essere collegato a un cervello umano e utilizzato per comandare un robot. Il programma regola i movimenti del robot in base ai segnali elettrici provenienti dal cervello. La speranza è che con questa invenzione i pazienti tetraplegici possano svolgere da soli più attività quotidiane, essendo prigionieri del proprio corpo e incapaci di parlare o compiere il minimo movimento. I ricercatori lavorano da anni per sviluppare sistemi che possano aiutare queste persone a svolgere alcuni compiti da soli. “I pazienti con una lesione del midollo spinale spesso sperimentano deficit neurologici permanenti e gravi disabilità motorie che impediscono loro di svolgere anche i compiti più semplici, come afferrare un oggetto”, afferma la Prof.ssa Aude Billard, a capo del laboratorio di algoritmi e sistemi di apprendimento dell’EPFL. “L’assistenza dei robot potrebbe aiutare queste persone a recuperare parte della loro abilità perduta, dal momento che il robot può eseguire compiti al loro posto”. Per sviluppare il loro sistema, i ricercatori hanno iniziato con un braccio robotico che può muoversi avanti e indietro da destra a sinistra, riposizionare gli oggetti davanti a sé e aggirarli se sono sul suo percorso. Ciò ha comportato lo sviluppo di un algoritmo in grado di regolare i movimenti del robot basandosi solo sui pensieri del paziente. L’algoritmo è stato collegato a un copricapo dotato di elettrodi per l’esecuzione di scansioni elettroencefalografiche (EEG) dell’attività cerebrale di un paziente. Per utilizzare il sistema, tutto ciò che il paziente deve fare è guardare il robot. Se il robot fa una mossa sbagliata, il cervello del paziente emetterà un “messaggio di errore” attraverso un segnale chiaramente identificabile, come se il paziente stesse dicendo “No, non così”. Il robot capirà quindi che ciò che sta facendo è sbagliato, ma all’inizio non saprà esattamente perché. Ad esempio, si è avvicinato troppo o è troppo lontano dall’oggetto? Per aiutare il robot a trovare la risposta giusta, il messaggio di errore viene inserito nell’algoritmo, che utilizza un approccio di apprendimento inverso per capire cosa vuole il paziente e quali azioni deve intraprendere il robot. Questo viene fatto attraverso un processo per tentativi ed errori in cui il robot prova diversi movimenti per vedere quale è corretto. Il processo si svolge abbastanza rapidamente: di solito sono necessari solo da tre a cinque tentativi affinché il robot elabori la risposta giusta ed esegua i desideri del paziente. Il prossimo passo dei ricercatori sarà utilizzare il loro algoritmo per controllare le sedie a rotelle, ma per ora ci sono molti ostacoli ingegneristici da superare.