Apparso sulla rivista IEEE Robotics and Automation Letters, lo studio di Cambridge ha qualcosa di incredibile. Perché riguarda lo sviluppo di un sensore AI che non solo riesce a leggere il Braille, ovvero la lingua “tattile” per gli ipovedenti. Ma è anche capace di leggerlo al doppio della velocità umana.
In parte finanziata dal Samsung Global Research Outreach Program, grazie ai risultati di questa ricerca gli studiosi mirano a sviluppare ulteriormente la tecnologia per adattarla alle dimensioni di una mano o di una pelle umanoide.
Da Cambridge arriva il sensore robot per il Braille
Un team di ricercatori presso l’Università di Cambridge ha sviluppato un sensore robotico che utilizza tecniche di intelligenza artificiale (AI) per leggere il braille, come già anticipato, a una velocità doppia rispetto alla maggior parte dei lettori umani.
A supportare il progetto è il laboratorio della professoressa Fumiya Iida presso il Dipartimento di Ingegneria di Cambridge. Questo laboratorio si dedica allo sviluppo di soluzioni per abilità complesse che gli esseri umani svolgono agevolmente, ma che rappresentano una sfida per i robot.
Il coautore David Hardman ha sottolineato che la ricerca ha trovato un equilibrio efficace tra velocità e precisione, simile a quanto osservato nei lettori umani. I risultati indicano che la tecnologia potrebbe avere applicazioni oltre il braille, magari in ambiti come il rilevamento di strutture superficiali. O addirittura per il monitoraggio dello slittamento nelle operazioni di manipolazione robotica.
La sensibilità del polpastrello: una vera sfida
I polpastrelli umani sono noti per la loro straordinaria sensibilità. Essi consentono di rilevare piccoli cambiamenti nella consistenza dei materiali e di regolare la forza necessaria per afferrare oggetti senza danneggiarli. Riprodurre questa sensibilità in mani robotiche rappresenta una sfida ingegneristica significativa.
Il Braille si è dimostrato un test ideale per il “polpastrello” di un robot a causa della sua elevata sensibilità. I ricercatori hanno utilizzato un sensore standard per creare un lettore braille robotico che replicasse in modo più accurato il comportamento di lettura umano.
Sebbene il lettore braille robotizzato non sia stato originariamente concepito come tecnologia assistiva, i ricercatori ritengono che l’elevata sensibilità richiesta per leggere il braille possa renderlo un test ideale per lo sviluppo di mani robotiche o protesi con una sensibilità simile a quella delle dita umane.
Algoritmi e intelligenza artificiale: ecco i risultati
Il sensore robotico è dotato di una fotocamera nella “punta del dito” e utilizza una combinazione di informazioni provenienti dalla fotocamera e dai sensori per la lettura. Gli scienziati hanno affrontato la sfida di eliminare il motion blur causato dai movimenti veloci del sensore implementando algoritmi di apprendimento automatico.
Gli scienziati hanno implementato una serie di algoritmi di apprendimento automatico per addestrare il sensore robotico a scorrere rapidamente sulle righe di testo braille. Sempre questi algoritmi sono stati addestrati su immagini nitide di codice braille, con una falsa sfocatura applicata.
Una volta integrati, il lettore robotico ha dimostrato di leggere a una velocità di 315 parole al minuto. E con un’accuratezza dell’87%, risultando due volte più veloce e preciso rispetto a un lettore braille umano.
Se vuoi saperne di più sull’argomento, ti suggeriamo di approfondire la lettura direttamente sul paper originale pubblicato su IEEE Robotics and Automation Letters.
- Parth Potdar, David Hardman, Elijah Almanzor, Fumiya Iida e al, High-Speed Tactile Braille Reading via Biomimetic Sliding Interactions, IEEE Robotics and Automation Letters, (2024), DOI: 10.1109/LRA.2024.3356978
