I robot ci aiuteranno contro il Covid-19 ma non nel modo che pensiamo

Ricercatori del Politecnico federale di Losanna (EPFL) hanno sviluppato il sistema CoWriter in base al quale i bambini migliorano le loro capacità di scrittura mostrando a un robot come scrivere le lettere. EPFL

Brad Nelson, professore di robotica in Svizzera, era stato incaricato di realizzare un sistema di cateteri robotici in Cina in uno dei più grandi centri ospedalieri del mondo quando è scoppiata la crisi del Covid-19.  

Questo contenuto è stato pubblicato il 17 luglio 2020 - 10:00

Poco dopo, Nelson e il suo team del Politecnico federale di Zurigo (ETH) si sono resi conto che i cateteri robotici progettati per proteggere i chirurghi dai raggi X nocivi durante le operazioni al cervello generavano effetti benefici inaspettati contro il nuovo coronavirus.

"Abbiamo scoperto che l'utilizzo di sistemi robotici a distanza che permettono al chirurgo di eseguire procedure al di fuori della sala operatoria potrebbe anche impedire la trasmissione di Covid-19", ha detto Nelson a swissinfo.ch.

I robot chirurgici sono in giro da decenni per eseguire interventi chirurgici mini invasivi che possono aiutare i pazienti a guarire più velocemente. Allo stesso modo, da anni i robot industriali assemblano le auto nelle fabbriche.

Ma in mezzo alla pandemia, i robot potrebbero riportare un certo senso di normalità svolgendo compiti essenziali che sono diventati troppo rischiosi per gli esseri umani, e sollevarci da altre faccende molto più banali.

"È diventato chiaro molto presto che la ragione per avere la robotica in primo luogo è proprio a causa di situazioni come Covid-19. Questo ha messo ancora più in evidenza i tipi di robot e i servizi che possiamo fornire", ha detto a swissinfo.ch Peter Fankhauser, CEO della start-up svizzera ANYbotics.

La sua azienda è una delle tante che soddisfano il nuovo bisogno di aiuto robotico dell'umanità. Il Robotics for Infectious Diseases, un nuovo consorzio di robotica che si occupa di Covid-19, ha scoperto che vengono utilizzati più di 150 robot contro la pandemia di coronavirus.

In diversi paesi, robot disinfettanti con luci UV hanno pulito i corridoi di ospedali e scuole, robot a quattro zampe hanno consegnato pacchi alle porte e cani robotici sono stati avvistati mentre monitoravano le distanze sociali nei parchi.

Oltre il clamore

La pandemia è arrivata in un momento di enormi progressi nel campo della robotica con l'aumento dell'intelligenza artificiale e dell'apprendimento automatico.

In Svizzera, il settore è in piena espansione. Ricercatori e start-up come Sensars e MyoSwiss stanno sviluppando robot indossabili o protesi meccaniche. Robot volanti come droni possono intraprendere missioni di salvataggio. I robot didattici insegnano il pensiero computazionale e l'ingegneria.

Quando la pandemia si è diffusa, Dario Floreano, che dirige il Centro nazionale di competenza per la robotica della ricerca, e i suoi colleghi si sono riuniti per riflettere su come i ricercatori svizzeri potrebbero contribuire ad affrontare il flagello globale.

"Potremmo sviluppare molte soluzioni tecnologiche, ma l'ultima cosa di cui la gente ha bisogno è capire una nuova tecnologia", ha detto. "Quello di cui abbiamo bisogno è capire come applicare quelle che abbiamo. Non è il momento di mettere in campo prototipi sperimentali".

Alcune di queste riserve a spingere troppo nel settore della robotica derivavano in parte da alcune idee errate su dove i robot possono davvero fare la differenza e dove sono solo un'ingenua montatura.

All'inizio di quest'anno, l'Istituto di ricerca Idiap di Martigny nel Canton Vallese ha presentato un robot che produce formaggio da raclette al Consumer Electronics Show di Las Vegas.

Ha catturato l'attenzione, ma l'intenzione non è mai stata quella di sostituire la persona che fa la raclette, ha detto Sylvain Calinon, il responsabile del progetto. "È iniziato come uno scherzo. Vivendo nel Vallese, so che un robot non potrà mai sostituire quella speciale interazione che si ha con la persona che prepara la raclette".

Ma lo scopo era quello di iniziare un dibattito sulla tecnologia applicata al mondo dei robot in un modo che fosse facile da capire per la gente. Quando il formaggio si scioglie e viene raschiato su un piatto, il robot deve adattarsi al peso e alla forma del formaggio che cambia. Il robot è programmato per imparare dalla dimostrazione in cui una persona guida il robot a mano, oppure il robot osserva i gesti di una persona, e poi li imita.

La tecnologia può essere applicata a molti settori, come ad esempio l'abbigliamento.

Il team Idiap ha lavorato su un caso d'uso di questo tipo nell'ambito di I-Dress, un progetto che utilizza assistenti robot per aiutare qualcuno a vestirsi, compresi gli operatori sanitari, che devono limitare il contatto fisico con gli indumenti per evitare la contaminazione.

"Il robot deve adattarsi alle esigenze di una persona anziana, che sono diverse da quelle di un giovane ferito in un incidente sportivo", ha spiegato Calinon durante una visita all'istituto di ricerca.

Zone di pericolo

I robot a quattro zampe di ANYbotics sono stati utilizzati per le ispezioni di routine e per risolvere i problemi di manutenzione in settori quali l'energia offshore e onshore, la produzione di prodotti chimici e i cantieri edili.

Dall'epidemia di Covid-19, ha ricevuto richieste per i loro robot a quattro zampe per disinfettare gli spazi in edifici pubblici come scuole e ospedali che hanno scale.

In tali ambiti, compiti precedentemente innocui comportano gravi rischi per la salute. Questo rende i robot autonomi progettati per luoghi troppo pericolosi per gli esseri umani più affidabili ed economici.

"L'ispezione di routine in ambienti industriali continua ad essere il nostro obiettivo, ma il cielo è il limite in termini di applicazioni", ha detto Fankhauser. L'azienda sta anche lavorando all'utilizzo del robot per i servizi di consegna dei pacchi dai magazzini alle case dei clienti in aree difficili da raggiungere.

La domanda di tali servizi ha ricevuto una spinta dall'aumento dell'uso della teleconferenza e della presenza in video durante la pandemia. L'impulso iniziale per la costruzione di funzionalità teleoperative è stato quello di mantenere i chirurghi al sicuro e fuori dalle zone di guerra. Questo alla fine ha portato alla creazione del sistema chirurgico Da Vinci che viene utilizzato in più di 60 paesi.

Circa dieci anni fa, ci fu un certo sforzo per realizzare robot di telepresenza che essenzialmente si muovessero, monitorando i pazienti e permettendo loro di parlare con la loro famiglia. Tuttavia, l'idea non era realmente decollata fino all'arrivo del Covid-19, ha osservato Nelson.

Con la pandemia, la situazione è cambiata. In Italia, i robot di nome Tommy hanno fatto le visite con le infermiere per aiutare a prendere la pressione sanguigna dei pazienti e controllare i livelli di ossigeno.

I robot a quattro zampe ANYbotics sono stati utilizzati per effettuare ispezioni in luoghi altamente pericolosi per l'uomo. Anybotics Ag

Paura dell'obsolescenza

Nonostante il potenziale, gli esperti avvertono che sviluppare robot esclusivamente per affrontare la pandemia è l'approccio sbagliato. L'industria della robotica ha imparato questa lezione durante l'epidemia di Ebola, quando il governo degli Stati Uniti e la US National Science Foundation hanno discusso i modi in cui la robotica potrebbe aiutare a fermare la trasmissione.

"Con il calare della pandemia, le idee sono diventate meno interessanti e non hanno avuto alcuna applicazione pratica", ha detto Nelson. Ma Covid-19 è diverso, perché ha limitato molto di più le attività quotidiane, aprendo la porta ai robot.

Un'altra sfida è trovare investitori diversi dai governi. La crisi economica ha già complicato i finanziamenti per le start-up della robotica, poiché gli investitori si concentrano sulla sopravvivenza delle aziende esistenti.

Questo è uno dei motivi per cui il gruppo di Calinon sta dando priorità alla flessibilità sia nella programmazione back-end che nel campo di utilizzo dei robot.

"Non vogliamo mettere tutti i nostri sforzi in un'applicazione specifica", ha detto. "Forse domani ci sarà un altro problema, ma [potrebbe essere] qualcosa di completamente diverso".

La sfida, ha detto Calinon, è che c'è un bisogno immediato e diffuso. "Quando qualcosa è nella fase di un progetto di ricerca, di solito è abbastanza complicato spostarlo sul terreno nella stessa settimana o nello stesso mese".

Ci sono voluti circa 15 anni prima che i robot aspirapolvere Roomba arrivassero sul mercato. I tempi di sviluppo si sono ridotti a cinque o sette anni in molti casi, ma i robot richiedono ancora lunghi test e ispezioni di sicurezza prima di essere pronti per l'uso, soprattutto quando devono interagire con gli esseri umani.

La robotica forse più di molti altri campi ha dovuto combattere contro le immagini di macchine che sono fuori controllo. Un malfunzionamento in un ospedale o in una scuola potrebbe avere conseguenze durature sull'accettazione dei robot da parte della gente.

"Per le start-up, gli incidenti possono essere disastrosi dal punto di vista commerciale", ha detto Floreano. Hanno appena iniziato a far crescere la loro attività, quindi può essere difficile assorbire il colpo".

Analisi della realtà

L'industria della robotica si trova inoltre a dover affrontare la preoccupazione di rendere obsoleti alcuni posti di lavoro in una fase in cui la disoccupazione è alta in molti Paesi, tra cui la Svizzera.

In un recente articolo di approfondimento, J. Jesse Ramírez dell'Università di San Gallo ha sostenuto che i robot non ci hanno salvato in realtà in questa pandemia perché non possono veramente sostituire il lavoro umano.

La pandemia ha sottolineato quanto siano importanti i lavoratori essenziali, molti dei quali sono stati a lungo sottopagati e sottovalutati, ha detto. È sospettoso dell'idea che i nostri problemi  possano essere risolti su un piano eminentemente tecnico.

"Mi piacerebbe vedere le persone che fanno il lavoro condurre discussioni su se e come il loro lavoro possa o debba essere automatizzato", ha detto Ramírez.

Gli esperti di robot respingono i timori di una disoccupazione di massa causata dai robot. Fankhauser ha detto che spesso le persone gli chiedono quando vedranno i robot per strada o quando consegneranno il cibo. Ma non pensava che questo fosse il modo in cui la robotica si sarebbe evoluta a breve.

"Penso che sia molto di più probabile che un giorno ci saranno dieci robot nelle fognature di Zurigo invece di avere gente laggiù", ha detto. "Saranno fuori dalla visuale [della gente comune] per la maggior parte del tempo".

Ammette che c'è anche più apprensione per i robot nella vita quotidiana in Svizzera che in paesi come il Giappone. Cerca di descrivere i robot più come strumenti intelligenti e di essere trasparente su ciò che possono e non possono fare.

Alcune esperienze e interazioni nella vita sono esclusivamente umane. L'uso dei robot può avere dei benefici dal punto di vista delle malattie infettive, ma gli esseri umani hanno bisogno di un contatto fisico.

"Abbiamo bisogno di contatto. Abbiamo quella sensibilità al tatto e al sentimento che ci dice come possiamo aspettarci che qualcuno si comporti", ha detto Nelson. "Codificarlo in una macchina è una sfida per gli ingegneri".

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