Mask-bot: il robot dal volto umano

Nel campo della robotica, una delle sfide più ardue da superare è quella che potrebbe essere definita come "umanizzazione delle macchine". Le persone hanno una naturale tendenza a diffidare di tutto ciò che è sintetico, e la creazione di un'interfaccia gradevole e il più vicina possibile alla gamma di espressioni umane potrebbe ridurre il distacco emotivo tra noi e i robot.
Dopotutto, uno degli scopi principali di molti robot che abbiamo visto nascere negli ultimi anni è proprio quello di fornire un supporto quotidiano all'uomo: in un futuro più o meno prossimo, infatti, i robot che aiutano anziani e disabili saranno sempre più parte della nostra vita quotidiana.
La mimica facciale è probabilmente una delle caratteristiche distintive dell'essere umano: con il volto riusciamo ad esprimere ogni gamma di emozioni possibile, ed è il nostro primo biglietto da visita in base al quale veniamo studiati e giudicati.Allo scopo di avvicinare i robot alla sfera emotiva umana, un gruppo di ricercatori tedeschi e giapponesi ha creato Mask-bot, un robot in grado di imitare la mimica facciale umana.
Mask-bot è un prototipo di volto robotico realizzato dall' Institute for Cognitive Systems di Monaco, e sviluppato in collaborazione con un gruppo di ricerca giapponese. "Mask-bot influenzerà il modo con cui noi umani comunichiamo con i robot" sostiene Gordon Cheng, leader del team che ha sviluppato il viso meccanico.
Mask-bot è in grado parlare, ma può soltanto intrattenere una conversazione molto semplice, sempre che conversazione si possa definire: se ci si rivolgesse alla macchina dicendo "arcobaleno", Mask-bot risponderebbe con "Quando la luce solare colpisce le gocce di pioggia nell'aria, queste agiscono come un prisma e formano un arcobaleno".
L'aspetto più affascinante del robot non è la sua intelligenza artificiale, ma la complessa gamma di espressioni che può eseguire: può socchiudere le palpebre, muovere le sopracciglia, il naso, la bocca, chinare la testa o ruotarla di qualche grado. Movimenti che sono coordinati con il parlato, e che mutano in base alla domanda che viene posta alla macchina.
Tutto questo è stato reso possibile da brillante trovata: accoppiare la robotica tradizionale, fatta di pistoni idraulici e di elettronica specializzata, con la grafica tridimensionale computerizzata.
Il viso di Mask-bot non è altro che una maschera semi-trasparente su cui viene proiettato un volto realistico. Il proiettore, posizionato dietro alla maschera, crea dettagli molto fedeli del movimento di un viso umano; il volto rimane visibile anche in condizioni di illuminazione diurna, grazie ad una particolare vernice in grado di amplificare la luce del proiettore.

L'applicazione più immediata sarà orientata alle videoconferenze. "Di solito, i partecipanti vengono mostrati sullo schermo. Con Mask-bot, tuttavia, si può creare una replica realistica di una persona che vi parla dal tavolo del meeting" spiega Takaaki Kuratate, uno degli ideatori della maschera. "Si possono creare maschere generiche di uomini e donne, o si possono realizzare maschere personalizzate in base al volto di ogni partecipante".
Contrariamente ad altri volti robotici, non si tratta soltanto di hardware. Nel caso di Mask-bot, quasi tutto il lavoro viene svolto dal software di imaging tridimensionale sviluppato dal team di Kuratate. L'immagine 3D di un volto può essere ottenuta in pochi minuti a partire da una fotografia bidimensionale, e un algoritmo appositamente sviluppato dai ricercatori si occupa di ricreare la mimica facciale e di coordinarla con la sintetizzazione vocale.
Kuratate ha sviluppato un sistema di animazione digitale in grado di selezionare le espressioni del viso che meglio si adattano ad un suono in base ad una collezione di dati raccolti tramite i sistemi di motion capture. Il computer crea un set di coordinate facciali applicabile a qualunque volto, e le sfrutta per eseguire una vasta gamma di espressioni tipicamente umane.
Mask-bot può vocalizzare e "interpretare" qualunque testo scritto tramite tastiera, ed è per ora limitato solo all'inglese, al giapponese e al tedesco. Il prossimo traguardo sarà quello di dotare Mask-bot qualcosa di simile ad un'intelligenza artificiale, che possa consentirgli di apprendere e di effettuare conversazioni relativamente complesse.
E' già in corso di sviluppo il modello successivo, Mask-bot 2, più compatto del precedente. Uscirà sul mercato tra qualche anno ad un prezzo di circa 400 dollari. "Questi sistemi saranno presto utilizzati come compagnia per gli anziani che trascorrono molto del loro tempo da soli" conclude Kuratate.
Mask-bot: A robot with a human face