Pronta la pelle artificiale: sente come quella umana

È in grado di 'sentire' come quella umana, localizzando con precisione il tocco e calcolando l'intensità dello stimolo, la nuova pelle artificiale nata dalla collaborazione tra la Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa e l'Università Federale di Uberlândia in Brasile. Come riporta lo studio pubblicato sulla rivista Nature Machine Intelligence, la pelle integra sensori innovativi e algoritmi di Intelligenza Artificiale che si ispirano al sistema nervoso umano, in modo da avvicinarsi il più possibile al nostro senso del tatto. Il risultato apre nuove prospettive per molte applicazioni: da dispositivi indossabili intelligenti a protesi in grado di restituire informazioni tattili, fino a robot capaci di percepire e interagire con l’ambiente circostante.

La ricerca si inserisce nel solco tracciato da alcuni studi recenti, come quello pubblicato lo scorso giugno sulla rivista Science Robotics: in quel caso, ricercatori guidati dall’Università britannica di Cambridge sono riusciti a mettere a punto una pelle elettronica capace di percepire il tocco delle dita, i danni inferti da un taglio e il contatto con superfici fredde o calde. L’obiettivo era analogo: dare ai robot un senso del tatto molto simile a quello umano. Risale invece a maggio 2022 una prima pelle artificiale nata sempre nella Scuola Sant'Anna, in collaborazione con l’Istituto Italiano di Tecnologia, le Università Sapienza di Roma e Cà Foscari di Venezia, il Campus Bio-Medico di Roma e il Centro di Competenza Artes 4.0: la pelle, come riportato su Nature Machine Intelligence, era dotata di sensori tattili capaci di localizzare e rilevare l’intensità della forza di contatto.
«La percezione del tatto è una funzione essenziale per gli esseri umani», commenta Calogero Oddo dell’Istituto di Biorobotica della Scuola Sant'Anna, che ha coordinato i ricercatori: «Permette di riconoscere e localizzare stimoli fisici, di esplorare l’ambiente e di interagire in modo sicuro con il mondo esterno. Riprodurre artificialmente questo senso complesso - aggiunge Oddo - è una delle sfide principali nella progettazione di robot collaborativi e di protesi bioniche».
Gli autori dello studio sono riusciti a riprodurre non solo la sensibilità della pelle umana, ma anche il modo con il quale il cervello interpreta e localizza gli stimoli del tatto. Il cuore della tecnologia sono i sensori in fibra ottica, capaci di rilevare in tempo reale pressioni e sfioramenti, ma a rendere questa pelle 'intelligentè è una rete di neuroni artificiali progettata per imitare i meccanismi del sistema nervoso umano. «Questo approccio - commenta Mariangela Filosa del Sant'Anna, co-autrice dello studio - consente alla pelle artificiale di identificare il punto di contatto e decodificare l’intensità dello stimolo».
«L'interazione tra persone e macchine è diventata un elemento chiave in molti settori della robotica», dice ancora Oddo: «La possibilità di dotare i robot di un senso del tatto artificiale ispirato a quello umano fa sì che questa interazione avvenga in maniera sicura, intuitiva ed efficace, mitigando il rischio di infortuni per gli operatori».