Un team di ricerca della Columbia Engineering ha tratto ispirazione dal tradizionale bastone per non vedenti.
Il risultato è un “bastone robotico”, un assistente equipaggiato con un laser LiDAR che offre la possibilità di “toccare” gli oggetti con la luce per aiutare ad attraversare uno spazio.
Canine (da “Cane”, bastone) è il nome di questo dispositivo che ridefinisce il concetto di autonomia spaziale e migliora la stabilità della camminata per tutti, vedenti e non.
Secondo una indagine preliminare effettuata dal team, il 35% delle persone tra i 75 e gli 80 anni soffre di qualche forma di problema motorio (contro il 4% delle persone tra i 18 e i 49 anni). Queste cifre sono destinate a crescere, data la tendenza osservata. Oggi lo scarto tra “giovani” e “vecchi” è di circa 7 a 1. Per ogni persona dai 75 anni in su ce ne sono 7 sotto i 75 anni. Entro il 2050 questo rapporto diventerà di 5 a 1. Una tecnologia assistiva più intelligente sarà indispensabile.
I bastoni intelligenti
Un approccio tentato anche in passato con successo, quello del bastone intelligente. Diversi dispositivi sono stati sviluppati, alcuni orientati decisamente ai non vedenti con sensori di posizione. Altri orientati alla diagnostica, con misuratori di battito cardiaco o altro, in grado di leggere le condizioni del paziente durante l’utilizzo.
Di fatto, anche se il concetto di “bastone” è più facile da accogliere, si tratta piuttosto delle mani gentili di assistenti robotici che aiutano le persone a procedere quando camminare diventa più complicato.
Canine
Il compito del prototipo della Columbia è proprio questo: offrire una mano gentile e una guida sicura. Il dispositivo è composto da una base robotica che monitora l’utente durante i suoi movimenti e si muove di conseguenza, e un bastone robotico che tiene conto sia delle sollecitazioni dell’utente che delle indicazioni dalla sua base.
Il bastone, in pratica, raccoglie informazioni dalla base e offre gentili feedback alla mano dell’utente, per aiutarlo ad orientarsi.
La ricerca
Per addestrare Canine, i soggetti testati (12 volontari in perfetta salute) hanno camminato su e giù migliaia di volte lungo una striscia equipaggiata con sensori. Lo hanno fatto indossando un casco in VR che gli forniva modelli visivi con disagi diversi (perturbazioni laterali, parziale cecità, interferenze di altro tipo corrispondenti a patologie varie). I percorsi sono poi stati ripetuti con l’aiuto di Canine, che ha raccolto i dati e li ha confrontati con quelli precedenti. Il risultato è un considerevole miglioramento della stabilità dei soggetti.
Il paper del progetto è disponibile sulla rivista Automation Letters. Ecco un breve video che mostra le fasi di test:
“La prossima fase di ricerca sarà un test su pazienti anziani per arricchire Canine di dati sempre più dettagliati,” dice il professor Sunil Agrawal, direttore del Laboratorio di Robotica e Riabilitazione, che guida la ricerca.
Agrawal e i suoi colleghi sono certi che Canine sarà una soluzione economica ed efficace ad una necessità sempre più presente sul pianeta, quella di procedere ad età sempre più avanzate con un passo più stabile.
