Influenzati da cinema e cartoni animati, quando pensiamo a un robot, viene subito in mente un umanoide di metallo o plastica, con arti dai movimenti meccanici e forme molto stilizzate. Nei laboratori dell'Università di Pisa, invece, un team di ricercatori del Centro "E. Piaggio", in collaborazione con un ricercatore statunitense, ha dato vita a un robot dalle fattezze umane, un androide di genere femminile con il volto che si ispira a quello della moglie di uno dei ricercatori coinvolti nell'esperimento, capace di riprodurre le espressioni facciali e interagire con l'uomo.
Il sistema integrato si chiama FACE (Facial Automaton for Conveying Emotions) ed è stato creato dal Faceteam, il gruppo di ricerca del Centro "E. Piaggio" diretto dal professor Danilo De Rossi, e a cui lavorano Daniele Mazzei, con il ruolo di Technical Leader, e i dottorandi Nicole Lazzeri e Abolfazl Zaraki. Lo studio dei ricercatori è partito da una domanda precisa: ora che sono realizzabili robot umanoidi con capacità sociali, come ci relazioniamo noi con queste entità? Siamo in grado di percepire le emozioni che questi cercano di trasferirci? Le accettiamo?
Come prima applicazione pratica, il sistema è stato utilizzato in collaborazione con la Fondazione Stella Maris per un esperimento condotto su bambini affetti da autismo, chiamati a interpretare le espressioni facciali del robot sotto la guida di un terapista: "I bambini vengono invitati a riconoscere le emozioni espresse dal volto della loro interlocutrice robotica, per poi imitarle", spiega Daniele Mazzei. "Con i dati raccolti dal sistema integrato – che saranno analizzati da un altro gruppo di ricercatori del Centro Piaggio guidati dall'ingegner Pasquale Scilingo - stiamo studiando le reazioni esplicite e non dei soggetti durante l'interazione con il robot. In questo modo sarà possibile fornire ai terapisti gli input necessari alla definizione e ottimizzazione del protocollo riabilitativo basato sull'imitazione e sulla reciprocità sociale ed emotiva".
Per generare espressioni realistiche nei robot, i ricercatori hanno inventato HEFES (Hybrid Engine for Facial Expressions Synthesis), un motore di animazione facciale che riesce a riprodurre movimenti, mimiche e smorfie caratteristici di diversi stati d'animo, come paura, disgusto o stupore. "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", aggiunge Mazzei. "Data la natura artificiale del sistema, la comunicazione risulta nettamente semplificata e ridotta rispetto a quella umana e il soggetto affetto da autismo può concentrarsi su un numero limitato e facilmente riproducibile di espressioni emotive".
La ricerca del Centro "E. Piaggio" ha già avuto un buon riscontro sulla stampa scientifica internazionale, dove FACE è stato presentato come un sistema in grado di superare quello che all'inizio degli anni settanta fu teorizzato come "the uncanny valley principle", la sensazione di turbamento e inquietudine generati da un robot le cui sembianze sono umane, ma non abbastanza da trasmettere empatia a chi interagisce con lui, inducendo così disagio.
Foto e video del progetto sono disponibili sul sito www.faceteam.it
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