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SPAZZOLARE I CAPELLI PUO’ ESSERE STANCANTE. ORA UN ROBOT POTREBBE FARLO PER NOI 

Un robot che aiuti a districare i capelli potrebbe rappresentare una risorsa importante nelle strutture di assistenza per anziani o per persone con ridotta mobilità

 

Spazzolare i capelli può essere stancante. Richiede tempo, precisione, capacità di controllare la propria forza e adattarla. Un braccio robotico dotato di una spazzola che aiuti nelle attività di spazzolatura e potrebbe rappresentare una risorsa utilissima nelle strutture di assistenza.

Robot per la cura della persona

Con l’aumento della pressione sui sistemi sanitari e assistenziali, infatti, gli infermieri finiscono col trascorrere dal 18 al 40 percento del loro tempo svolgendo attività di assistenza diretta ai pazienti, spesso per molti pazienti contemporaneamente.

In linea generale, robot progettati per assistere le persone nella cura del proprio corpo e del proprio aspetto potrebbero essere molto utili a chi abbia difficoltà a svolgere attività fisiche, ad esempio persone anziane o disabili.

Può apparire come una soluzione molto radicale per la cura di se’ ma robot smart per attività come la rasatura, il lavaggio dei capelli e il trucco non sono nuovi.

Già nel 2011, il gigante della tecnologia Panasonic aveva sviluppato un robot in grado di lavare, massaggiare e persino asciugare i capelli, espressamente progettato per aiutare a migliorare la qualità della vita per le persone anziane e per quelle con mobilità ridotta, riducendo nel contempo il carico di lavoro per gli operatori sanitari.

Il robot lavante/massaggiante/districante di Panasonic, che mimava il comportamento umano grazie a 16 ‘dita’ I credit: Panasonic

Dal MIT, ecco RoboWig

Ai robot per pettinare i capelli, tuttavia, si sono riservate meno attenzioni. Ci hanno pensato gli scienziati del Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) del MIT che insieme con quelli del Soft Math Lab dell’Università di Harvard sono riusciti a configurare un braccio robotico con una spazzola morbida sensorizzata.

RoboWig – questo il nome del nuovo braccio robotico del MIT – è dotato di una telecamera che lo aiuta a “vedere” e valutare i ricci, in modo che possa pianificare una spazzolatura delicata ed efficiente in termini di tempo. Questo aspetto rappresenta un importante passo in avanti: in precedenza, la ricerca si era concentrata principalmente sulle proprietà meccaniche, dinamiche e visive dei capelli, in contrasto con la raffinata attenzione che invece RoboWig  sembra assicurare rispetto al “comportamento” di aggrovigliamento dei capelli

RoboWig, il braccio robotico ‘spazzolante’ creato dal MIT I credit: MIT

Le specifiche tecniche

Per spazzolare e manipolare i capelli, i ricercatori hanno aggiunto una spazzola sensorizzata a setole morbide al braccio del robot, per consentire di misurare le forze durante la spazzolatura.

Hanno combinato questa configurazione con un “sistema di controllo a circuito chiuso”, che riceve feedback da un output ed esegue automaticamente un’azione senza intervento umano. Ciò rende possibile il “force feedback” dalla spazzola – un metodo di controllo che consente all’utente di sentire cosa sta facendo il dispositivo – e che permette al braccio robotico di adattare i propri gesti per ottimizzarli tenendo conto sia del potenziale “dolore” che rischia di causare con movimenti troppo bruschi o potenti, sia del tempo necessario per spazzolare. adeguatamente. 

Per applicare la giusta quantità di forza, RoboWig utilizza una spazzola per capelli sensorizzata in combinazione con la visione artificiale. Il feedback raccolto dai sensori consente al barber ‘bot di regolare la forza con cui spazzola, adattandosi al “grado di aggrovigliamento nel fascio di fibre”.

Tutto si riduce davvero alla matematica. I dati presentano i nodi dei capelli come insiemi di doppie eliche intrecciate, simili a filamenti di DNA. Tale granularità consente al team di ricercatori di creare modelli matematici e sistemi di controllo utilizzati per poi per manipolare fasci di fibre morbide delle spazzole.

I test

I test iniziali non sono stati realizzati su teste umane ma, invece, eseguiti su una serie di parrucche di vari stili e tipi di capelli. I test hanno fornito informazioni sui comportamenti della pettinatura, in relazione al numero di nodi e alla loro districabilità: i risultati hanno indicato come potrebbero essere eliminati in modo efficiente ed efficace scegliendo strumenti adeguati e diverse durate di spazzolatura.  Ad esempio, i test hanno indicato che nel caso di capelli molto ricci il dolore è un rischio frequente e che, quindi, ridurre i tempi di spazzolatura potrebbe essere ottimale.

A breve si passera al test sugli esseri umani, necessari soprattutto per comprendere meglio le prestazioni del robot rispetto alla possibile esperienza del dolore – una metrica che è ovviamente altamente soggettiva, poiché la percezione del fastidio e del dolore può variare di molto da una persona all’altra e che, per questo, ha bisogno di essere studiata a fondo.

Dai un’occhiata a RoboWig in azione:

 

Hardware & Software

La configurazione hardware di RoboWig, col suo braccio robotico, è futuristica e accattivante ma ciò che lo fa funzionare al meglio sono le informazioni relative alle fibre dei capelli.

Ogni chioma è diversa e l’intricata interazione tra i capelli durante la pettinatura può facilmente portare a nodi. Inoltre, se viene utilizzata la strategia di spazzolatura errata, il processo può essere molto doloroso e dannoso per i capelli.

“Per consentire ai robot di estendere le loro capacità di risoluzione dei compiti a compiti più complessi come spazzolare i capelli, abbiamo bisogno non solo di un nuovo hardware sicuro, ma anche di una comprensione del comportamento complesso dei capelli morbidi e delle fibre aggrovigliate”, ha affermato Josie Hughes, a capo del team di ricercatori che ha lavorato a RoboWig.. “Oltre alla spazzolatura dei capelli, le intuizioni fornite dal nostro approccio potrebbero essere applicate alla spazzolatura di fibre per tessuti o fibre animali”.

Il team di lavoro

La dott.ssa Hughes ha scritto il documento insieme agli studenti di dottorato della Harvard University School of Engineering and Applied Sciences Thomas Bolton Plumb-Reyes e Nicholas Charles; il Professor L. Mahadevan della Scuola di Ingegneria e Scienze Applicate di Harvard, Dipartimento di Fisica e Biologia Organismica ed Evolutiva; e la professoressa del MIT e direttrice del CSAIL Daniela Rus. Hanno presentato il documento virtualmente alla IEEE Conference on Soft Robotics (RoboSoft) all’inizio di questo mese.

Il progetto è stato sostenuto, in parte, dal programma Emerging Frontiers in Research and Innovation della National Science Foundation tra il MIT CSAIL e dal Soft Math Lab di Harvard.

fonte: News MIT Edu

immagine di copertina: MIT


 

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