I robot controllati con la mente: applicazioni sanitarie e militari 

Paolo Marinoni 23 Luglio 2022

6 minuti

I robot controllati con la mente rappresentano un’invenzione futuristica nell’immaginario collettivo, ma sono già realtà e vengono utilizzati soprattutto in ambito sanitario e militare.  

La controllabilità di un dispositivo rappresenta un aspetto importantissimo. L’utente vuole infatti essere in grado di gestire un sistema nel modo più semplice possibile. 

Da un controllo tecnico e che richiedeva un certo know-how, le interfacce sono state semplificate sempre di più fino a divenire estremamente intuitive. Da ciò, si è passati al controllo vocale. Una modalità che – non richiedendo il contatto fisico da parte dell’utente – risulta particolarmente comoda e utilizzabile anche da persone con disabilità motorie e/o visive.  

Ultimamente, però, il campo della ricerca si è spinto oltre, fino a creare prototipi di dispositivi controllabili con la mente.  

Il chip di Neuralink

Un esempio interessante è dato dal chip sviluppato da Neuralink. La società di Elon Musk si è posta come obiettivo la realizzazione di un’interfaccia computer-cervello in grado di interpretare le onde cerebrali. Un video pubblicato l’anno scorso dal gruppo di ricerca, infatti, mostra una scimmia che gioca al videogioco Pong con la sua mente.  

I macro-step di cui si compone l’esperimento sono due. In particolare:  

  • Inizialmente, alla scimmia è stato dato un joystick con cui questa poteva spostare una pallina sullo schermo. Durante il gioco, i segnali cerebrali della scimmia venivano inviati in modalità wireless – attraverso un chip impiantato nel suo cervello – a un computer, che li mappava associandoli ai movimenti del joystick.  
  • Una volta interpretati e associati i segnali cerebrali ai movimenti effettuati, il computer è stato in grado di ‘tradurre’ le onde cerebrali della scimmia in intenzioni di movimento. La scimmia ha quindi continuato a giocare con il joystick, nonostante questo fosse stato in realtà disconnesso, controllando la pallina con la sua mente (‘letta’ in tempo reale dal computer che riceveva i segnali dal chip impiantato nel suo cervello).  

Le applicazioni militari dei cani robot

Un altro esempio di tecnologie simili, che però non necessitano di un chip cerebrale per il loro funzionamento, arriva dall’Australia. Le applicazioni, questa volta, sono nell’ambito militare e i dispositivi controllati sono cani robot.  

La ricerca sta infatti sviluppando numerosi progetti di cane robot in tutto il mondo. Alcuni sono ‘semplici’ giocattoli che imitano i movimenti e il comportamento dei nostri amici a quattro zampe, mentre altri sono studiati appositamente per applicazioni militari, come l’effettuazione di perlustrazioni sul campo. È interessante, in particolare, un recente sviluppo, che potrebbe rendere più facile la gestione e il controllo di simili dispositivi.  

In una dimostrazione australiana, è stata presentata una tecnica di controllo mentale che si basa sulla lettura delle onde cerebrali degli operatori umani. Ciò è possibile grazie a un sistema di realtà aumentata – con tanto di visori – che permette di vedere in diretta sul terreno le destinazioni desiderate per il dispositivo. Le indicazioni vengono poi lette dalla tecnologia direttamente dalla corteccia visiva del cervello dell’utilizzatore attraverso biosensori che elaborano anche il movimento degli occhi, trasformandolo in comandi per l’‘animale’ digitale

Il controllo mentale di arti robotici

La possibilità di controllare con la mente un programma – o persino un dispositivo – rappresenta un traguardo importantissimo per la ricerca, ma anche dal punto di vista applicativo.  

Gli avanzamenti nel filone della ricerca che si concentra sullo sviluppo di sistemi robotici e interfacce cervello-macchina (BMI, brain-machine interfaces) stanno contribuendo a restituire mobilità alle persone paralizzate. Le funzionalità di tali sistemi, però, non sono ancora del tutto raffinate, in quanto i compiti che richiedono il coordinamento di entrambe le mani e una manipolazione più sottile non risultano molto precisi.  

Un recente studio ha cercato di risolvere proprio questo problema. L’ha fatto implementando una strategia collaborativa di controllo condiviso (shared control system) – ossia un sistema in cui una persona e un robot semi-autonomo uniscono le forze per eseguire dei compiti specifici – per manipolare e coordinare due arti protesici modulari (MPL, modular prosthetic limbs) per l’esecuzione di un’attività di autoalimentazione bimanuale.  

Un partecipante umano con microelettrodi posizionati nelle regioni sensomotorie del suo cervello ha fornito comandi a entrambi gli MPL per tagliare e mangiare del cibo. I comandi motori sono stati decodificati da segnali neurali bilaterali per controllare fino a due DOF (degrees of freedom, ossia le direzioni in cui un oggetto può muoversi) su ciascun MPL alla volta. La strategia di controllo condivisa ha consentito al partecipante di mappare i suoi input di controllo con quattro DOF, due per mano, a 12 DOF. In questo modo, è riuscito a specificare la posizione e l’orientamento delle protesi intelligenti con una precisione superiore a quella comunemente raggiungibile con sistemi non collaborativi.  

Le potenzialità della tecnologia

L’invasività di dispositivi come i chip impiantati nel cervello fa sorgere dubbi e perplessità, superati ampiamente con lo sviluppo di BMI e BCI (brain-computer interface) non invasive sempre più avanzate.  

Questo genere di tecnologia potrà essere dunque essere utilizzata in diversi ambiti, da quello sanitario a quello militare. E nel campo della salute, in particolare, potrà rappresentare una rivoluzione per le persone paralizzate o per quelle con difficoltà motorie

In futuro, la tecnologia sarà probabilmente prodotta in massa e i costi saranno più contenuti. I dispositivi verranno utilizzati per applicazioni meno rivoluzionarie, ma pur sempre interessanti. Si pensi al mondo della domotica e alla possibilità di controllare ogni elettrodomestico smart con il solo potere della propria mente

La tecnologia è dunque ricca di potenzialità e l’attuale stato della ricerca fa ben sperare per il futuro.


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