Esoscheletri

Quando si parla di coordinazione nei movimenti complessi, si pensa spesso alla vista o all’udito come sensi principali. Una recente ricerca però ha mostrato che il ruolo del tatto potrebbe essere ancora più importante. Al centro dello studio ci sono gli esoscheletri. Si tratta di dispositivi robotici indossabili capaci di trasmettere sensazioni di forza e contatto. Ciò consentirà alle persone di percepire fisicamente i movimenti di un’altra persona anche a distanza. Il progetto nasce nell’ambito del programma europeo CONBOTS, coordinato dall’Università Campus Bio-Medico di Roma e finanziato con fondi Horizon 2020. I ricercatori hanno voluto capire come il feedback tattile potesse influenzare l’esecuzione di movimenti estremamente precisi. Per farlo hanno scelto un contesto particolare, il violino. Uno degli strumenti musicali che richiedono la coordinazione più fine tra braccio, mano e arco. Per simulare il contatto fisico tra due musicisti, il team ha sviluppato una serie di esoscheletri per gli arti superiori. Questi dispositivi rilevano i movimenti delle braccia dei violinisti e applicano forze proporzionali alle differenze tra i due esecutori. Creano in questo modo una connessione virtuale che riproduce la sensazione di toccarsi o guidarsi a vicenda. L’esperimento ha coinvolto venti coppie di violinisti, metà professionisti e metà amatoriali. Ai partecipanti è stato chiesto di suonare insieme in diverse condizioni sensoriali. Ad esempio soltanto con l’udito, con udito/vista, con udito/feedback tattile e infine con tutti e tre i sensi attivi. I musicisti non erano consapevoli del fatto che i loro movimenti fossero collegati attraverso gli esoscheletri, un dettaglio che ha permesso ai ricercatori di osservare reazioni spontanee e naturali. I risultati hanno mostrato che il feedback-tattile ha migliorato in modo notevole l’allineamento dei movimenti tra i violinisti, rendendo più precisa la sincronizzazione degli archetti e la coordinazione complessiva dell’esecuzione. Esoscheletri e apprendimento motorio, possibili applicazioni oltre la musica Uno degli aspetti più sorprendenti emersi dalla ricerca riguarda il confronto tra i diversi sensi coinvolti nell’esperimento. Nonostante i musicisti siano abituati ad affidarsi molto alla vista per coordinarsi, tale sistema ha dimostrato che il feedback di forza può essere ancora più efficace nel guidare movimenti sincronizzati. Il motivo è legato alla natura stessa del tatto. Le informazioni trasmesse attraverso il contatto fisico vengono elaborate in modo immediato e quasi automatico dal sistema nervoso. A differenza dei segnali visivi, che richiedono attenzione cosciente e interpretazione, il feedback aptico permette alle persone di adattare i propri movimenti in modo quasi riflessivo. Gli esoscheletri utilizzati nello studio dimostrano quindi come la tecnologia possa creare nuove forme di collaborazione motoria. Soluzioni in cui il contatto fisico viene simulato e trasmesso attraverso sistemi robotici indossabili. Le possibili applicazioni di questa tecnologia vanno ben oltre l’ambito musicale. Gli esoscheletri potrebbero diventare strumenti preziosi per l’allenamento collaborativo, l’apprendimento di gesti tecnici complessi e persino per la riabilitazione motoria. In futuro, ad esempio, terapisti e pazienti potrebbero essere collegati attraverso questi dispositivi, permettendo al professionista di guidare direttamente i movimenti del paziente durante gli esercizi. Insomma, si tratta di una prospettiva che mostra come i robot indossabili possano trasformarsi in strumenti di comunicazione fisica. Ovvero capaci di trasferire abilità motorie e migliorare la coordinazione tra le persone.

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