Un gruppo di ricercatrici e ricercatori della ScuolaSuperiore Sant’Anna di Pisa, coordinato da Calogero Oddo, professore associato diBioingegneria, ha sviluppato una pelle artificiale che emula le caratteristichemorfologiche e le funzionalità tattili della pelle umana grazie a sensori innovativie algoritmi di intelligenza artificiale che si ispirano alle strutture neuronali che veicolano ed elaborano l’informazione tattile. Lo studio, nato da una collaborazione tra il Neuro-Robotic Touch Lab dell’Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna e l’Università Federale di Uberlandia (Brasile), è stato pubblicato sulla rivista internazionale Nature Machine Intelligence: oltre a offrire un contributo fondamentale alla comprensione dei meccanismi del tatto umano, la ricerca apre nuove prospettive nei settori della bionica e della robotica collaborativa per lo sviluppo di dispositivi indossabili intelligenti, di protesi in grado di restituire informazioni sull’interazione tattile e di sensori che permettono ai robot di percepire l’ambiente circostante. “La percezione del tatto è una funzione essenziale
per gli esseri umani: 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 è una delle sfide principali nella
progettazione di robot collaborativi e di protesi bioniche” dichiara Calogero Oddo.
La tecnologia sviluppata dalla Scuola Sant’Anna riproduce non solo la sensibilità della pelle umana, ma replica anche la logica attraverso cui il cervello interpreta e localizza gli stimoli del tatto. Il cuore dell’innovazione è una pelle artificiale ad area larga dotata di sensori in fibra ottica, capaci di rilevare in tempo reale pressioni e sfioramenti. A rendere questa pelle “intelligente” è un’architettura computazionale bioispirata per l’elaborazione dell’informazione tattile, una rete di
neuroni spiking progettata per imitare i meccanismi del sistema nervoso umano. “La
rete neurale spiking è formata da due strati: il primo simula i meccanocettori umani
di tipo 2 (a lento e rapido adattamento), il secondo riproduce una mappa somatotopica
analoga a quella generata dai neuroni del nucleo cuneato, una regione chiave nella
percezione tattile. Questo approccio consente alla pelle artificiale di identificare
il punto di contatto e decodificare l’intensità dello stimolo” dichiara Mariangela
Filosa, ricercatrice presso l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore
Sant’Anna e prima co-autrice dello studio. Il team di ricerca coordinato da Calogero
Oddo ha voluto dedicare questo importante studio al compianto Francesco Ceccarelli,
stimato giornalista pubblico che per anni ha diretto l’ufficio stampa della Scuola
Superiore Sant’Anna e ha avuto un ruolo fondamentale nella divulgazione della ricerca
scientifica.
