Equipo - Robo-educatore

Social robot per le comunità educative

Posted by Giovanni Didonna on Dicembre, 2020

Equipo nasce dall’indagine di come la robotica sociale possa trovare uno spazio applicativo concreto ed efficace all’interno delle comunità educative per minori. Sono state analizzate le dinamiche di funzionamento di queste strutture gestite dagli operatori sociali e la sezione legislativa che regolamenta le abitazioni e tutela i ragazzi, anche tramite un confronto diretto con la Cooperativa sociale Coges Don Milani.
Si è studiato quindi come l’intervento di un robot sociale all’interno di un’abitazione comunitaria potesse migliorare da una parte la vita dei residenti, dall’altra facilitare la coordinazione della struttura.

Background

Il concetto di robotica compare per la prima volta per iscritto nel 1831 in un vocabolario ceco-italiano a Praga, dove la parola robota veniva definita come: giorni di lavoro. Successivamente, nel 1917, troviamo riportata nel racconto “L’ubriacone” di Josef Capek la parola automat, per esprimere l’idea di automa come macchina in grado di replicare il lavoro umano. A queste definizioni, tutte ricondotte all’idea di produzione di lavoro meccanico da parte di una macchina, nel 1920 Karel Capek, nel suo dramma teatrale “I robot universali di Rossum” definisce la parola robot come lavoro non volontario, aggiunge quindi l’idea che lo sforzo della macchina non derivi da una volontà della stessa.

Dallo sviluppo dei robot industriali, alla fine del 900’ si è cominciato a pensare concretamente a come un robot potesse trovare impiego non solo all’interno delle fabbriche, ma anche nella vita dell’uomo di tutti i giorni. Si sono cominciate ad ipotizzare ambiti di impiego all’interno dei quali il robot fosse caratterizzato da una forte componente di interazione sociale.

Per sociale si intende un soggetto che vive all’interno di una società con delle regole comuni che rispetta. Da questa nuova visione di robot, si è cominciato a studiare attraverso varie discipline, come un robot possa comunicare ed interagire con gli umani stabilendo anche un rapporto emotivo.

Il ruolo che ricopre il design nella robotica sociale si articola con varie sfaccettature. Una parte fondamentale è quella di progettare scenari innovativi che diano un senso all’impiego del robot progettando quindi il contesto. Un altro aspetto è lo sviluppo di un prodotto in cui siano garantite le funzioni e permetta allo stesso tempo che l’interazione veicoli, o sia veicolata, da una dinamica sociale. L’obiettivo generale della robotica sociale è di creare dei robot che possano migliorare la vita delle persone.

Equipo

Render Equipo

Equipo è un social robot operante nelle comunità educative. Svolge il ruolo di operatore residente, assiste gli educatori ed è a disposizione dei ragazzi. Oltre a essere connesso ad internet 24/24 h e prestare servizio come un portale, svolge le funzioni di traduttore per i ragazzi stranieri, proietta contenuti multimediali, ricorda il programma giornaliero della casa, ricopre la funzione di diario personale per i ragazzi, vigila e monitora la casa con una funzione di allarme. Inoltre, è possibile attivarlo con la modalità maschio o femmina a seconda del nome con cui viene chiamato: Equipo o Equipa.

Le funzionalità sono state pensate immaginando tre scenari di interazione: robot-operatore, robot-ragazzi, robot-operatore-ragazzi.

Per lo studio della forma, dopo aver indagato lo stato dell’arte, abbiamo riflettuto in primis sulle dimensioni necessarie per progettare un robot che trasmettesse una propria presenza all’interno dell’abitazione e allo stesso tempo non sembrasse un blocco statico. Abbiamo ragionato su linee sinuose, che tracciassero una forma dinamica non invasiva. Il risultato formale deriva dalla fusione progettuale dello studio estetico esterno e la progettazione degli spazi interni alla scocca adibiti ad accogliere la tecnologia di Equipo.

Equipo ha un volto espressivo: uno schermo sul quale si animano i suoi occhi. Gli occhi sono stati progettati studiando l’espressione delle emozioni primarie umane ed il movimento oculare.
È stato scelto di esprimere le emozioni solo attraverso il segno degli occhi, perché dalle ricerche è emerso che l’occhio, con una forma specifica, fosse sufficiente per riconoscere un’emozione inl volto. Inoltre, abbiamo progettato un’interazione luminosa: sono presenti due strisce led che si illuminano di colore rosa o azzurro a seconda di come viene chiamato (Equipo o Equipa) e la sua voce cambia a seconda del suo sesso.

Espessioni di Equipo. Espessioni di Equipo.

Il materiale scelto per la produzione delle scocche è l’ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene).
Questo materiale presenta delle caratteristiche molto interessanti. Tra le più importanti ci sono quelle di natura meccanica come la resistenza all'impatto, la durezza, la resistenza al calore (può essere impiegato da -40° a 80°) e il basso assorbimento dell’umidità. Le lavorazioni di questo materiale si dividono in due tipologie: estrusione e stampaggio ad iniezione.

Il processo di lavorazione influisce anche sulle caratteristiche tecniche del prodotto: lo stampaggio ad alte temperature migliora l'esteticità e la resistenza termica del prodotto mentre una migliore resistenza all'impatto e solidità sono ottenute dallo stampaggio a basse temperature. La miscela viene spesso arricchita con fibre (solitamente fibre di vetro) e altri additivi per rendere i prodotti finiti più resistenti a sforzi meccanici o termici (aumentando la temperatura massima d'esercizio oltre gli 80 °C). Il materiale finito si presenta opaco, ma è possibile ottenere varie colorazioni aggiungendo dei pigmenti al composto o verniciando successivamente il pezzo ottenendo diverse finiture. L'ABS è resistente a solventi, alcali, all'acido cloridrico e fosforico concentrati, all'alcool ed a oli animali, vegetali e minerali. È utilizzato ampiamente nel campo dell’elettronica in quanto è un buon isolante. Un altro vantaggio è che è un materiale economico.

Tutte le scocche sono state progettate per lo stampaggio ad iniezioni. Da progetto, avendo delle scocche con forme curve, incastri meccanici, lo stampaggio ad iniezione è risultata la lavorazione che più si prestava alla realizzazione del modello.
Il file 3d viene consegnato agli stampatori che ricavano in CNC gli stampi che poi serviranno a stampare le diverse scocche. Una volta prodotti gli stampi e inseriti nei macchinari, il materiale plastico fuso viene iniettato ad alta pressione all’interno dello stampo, segue poi il raffreddamento del pezzo ed il suo distacco dallo stampo tramite aria o punzoni. L’altra tecnologia di lavorazione impiegata è quella del taglio laser. Le coperture di plexiglas per i led e di policarbonato per i sensori, vengono ricavate da delle lastre con spessore specifico da progetto.

Le funzionalità di equipo Le funzionalità di Equipo.

Progetto di: Carreretto Francesco, Didonna Giovanni, Mattia Marcon, Pagotto Elena.