Il Massachusetts Institute of Technology è un centro di innovazione in continua evoluzione. Un esempio recente è un guanto intelligente che insegna i compiti attraverso le sensazioni tattili. Tale ingegno potrebbe rivoluzionare diversi settori. Tra questi, le performance musicali, l’interazione con i robot e l’esperienza negli ambienti virtuali.
La soluzione progettata dai ricercatori della divisione CSAIL del MIT – specializzata in informatica e intelligenza artificiale – ha la forma di un guanto tradizionale. Ma a differenza di un normale guanto, è dotato di sensori abbinati a un processo di cucitura molto delicato. Inoltre, funziona in combinazione con un programma di apprendimento automatico. Come fa a insegnare agli utenti i compiti? Il feedback aptico è la chiaveuna tecnologia simile a quella presente nei controller delle console per videogiochi, che fornisce vibrazioni personalizzate.
Come spiega l’autore principale dello studio sui guanti intelligenti, Yiyue Luo, gli esseri umani apprendono principalmente attraverso informazioni visive e/o uditive. “Normalmente non condividiamo interazioni fisiche con gli altri. Lo facciamo invece osservando i movimenti. Ad esempio, nelle lezioni di pianoforte e di danza”, spiega la dottoranda del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica del MIT e affiliata al CSAIL.
Come funziona il guanto intelligente che usa il tatto per insegnare compiti sottili
Il video sopra questo paragrafo mostra il dietro le quinte della produzione dell’ingegnoso e insolito dispositivo indossabile. I ricercatori utilizzano un speciale macchina da ricamo, in grado di integrare sensori tattili e attuatori aptici. nei tessuti. Come abbiamo sottolineato, si tratta di una tecnologia presente nei controller dei videogiochi e anche nei telefoni cellulari. È quella che percepiamo, ad esempio, quando un settore specifico dello schermo restituisce una piccola vibrazione.
Gli specialisti del MIT CSAIL notano un dettaglio importante: il guanto intelligente deve essere personalizzato in base alle caratteristiche di ogni mano. La buona notizia è che questo processo è dinamico, in quanto il prodotto finale viene realizzato in circa 10 minuti. Altrimenti, il prodotto finale viene realizzato in circa 10 minuti, può essere pronto per l’uso in soli 15 secondi.durante i quali raccoglie informazioni dal nuovo utente.
L’équipe di Luo prevede che tali dispositivi offrano vantaggi al di là delle mani. La tecnologia potrebbe estendersi ai piedi, ai fianchi e ad altre parti del corpo, con sistemi di feedback più efficaci.
Il guanto tecnologico del MIT “democratizzerebbe” l’apprendimento del pianoforte
“Questo sviluppo propone un nuovo approccio all’apprendimento movimenti e abilità fisiche, in modo ottimale”, afferma Luo in un’intervista a Hipertestuale. I potenziali usi di questa invenzione generano entusiasmo, e uno dei più piacevoli è la sua capacità di insegnare a suonare il pianoforte. In questo caso, il guanto intelligente vibra su una delle dita e dice loro di premere un determinato tasto dello strumento.
Nei test di laboratorio, un pianista esperto ha registrato una melodia utilizzando il guanto, che ha catturato la sequenza delle dita. Poi, un sistema di intelligenza artificiale appositamente progettato ha tradotto la serie di movimenti in un feedback aptico. Infine, il dispositivo tessile è stato utilizzato da studenti di strumento, che hanno seguito le istruzioni, cioè le vibrazioni.
Wojciech Matusik, professore di ingegneria elettrica e informatica al MIT e responsabile del Computational Design and Manufacturing Group all’interno del CSAIL, ha accolto con favore i progressi compiuti dal guanto intelligente. “È il primo passo verso la costruzione di agenti di intelligenza artificiale personalizzati che acquisiscono continuamente dati sull’utente e sull’ambiente. (Questa invenzione) aiuta a svolgere compiti complessi, ad apprendere nuove abilità e a promuovere comportamenti migliori”, ha dichiarato in un comunicato.
Altri usi dei guanti intelligenti: robotica, realtà virtuale, arti manuali e aviazione
L’innovazione sviluppata dall’istituto statunitense è di ampio respiro. Oltre all’apprendimento del pianoforte, i ricercatori stanno valutando altri usi e scenari. Uno di questi è il teleoperazione robotica. Nei test, hanno scoperto che il guanto intelligente può trasferire sensazioni ai bracci meccanici, consentendo agli automi di eseguire compiti delicati. Il passo non è banale, viste le difficoltà che i robot hanno finora mostrato nel maneggiare oggetti fragili e nell’interagire con le persone senza rischiare di ferirsi. “È come insegnare loro a comportarsi come gli esseri umani”, dice Luo.
Il guanto di sfida del MIT sa anche cos’è il divertimento.. In un esperimento è stato utilizzato per un videogioco di corse. Gli utenti raccoglievano monete mentre la loro auto sfrecciava. Con grande sorpresa dei ricercatori, i giocatori che hanno utilizzato il feedback aptico hanno ottenuto punteggi più alti rispetto ai partecipanti che hanno utilizzato metodi di input tradizionali.
Inoltre, il guanto intelligente servirebbe a creare esperienze di realtà virtuale più coinvolgenti. In pratica, permetterebbe agli utenti di toccare ambienti digitali con meccanismi più personalizzati. C’è di più, e questa ampiezza è davvero incantevole. Secondo gli esperti coinvolti, un dispositivo di questo tipo sarà utile per corsi di medicina chirurgica, laboratori artigianali e persino per l’istruzione dei piloti di linea..
I progetti esistenti del MIT CSAIL per il guanto rivoluzionario
Quali sono le novità per il futuro di questo sviluppo? Secondo Luo, il sistema attuale riguarda solo i movimenti semplici. In seguito, si prevede di incorporare dati aggiuntivi per l’aspetto di dispositivi più personalizzati, che permettano di affrontare compiti complessi.
“Stiamo utilizzando il processo di ottimizzazione del feedback adattivo. Questo ci permette di affrontare le sfide, dato che ognuno tende a usare i guanti in modo diverso e ha una reazione caratteristica allo stesso feedback”, conclude Luo in un dialogo con questa pubblicazione.
I risultati della ricerca sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Nature. Il lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione del MIT Schwarzman College of Computing, attraverso Google. Ha inoltre ricevuto una sovvenzione dal GIST-MIT e un ulteriore supporto da Wistron, Toyota Research Institute ed Ericsson.