Nell’esperimento musicale, i violinisti indossavano esoscheletri robotici leggeri applicati al braccio che regge l’arco, capaci di introdurre lievi variazioni nei loro movimenti naturali.
Alcuni scienziati in Italia hanno dimostrato che la robotica può effettivamente migliorare la precisione ritmica e la coordinazione tra i musicisti.
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Nello studio, pubblicato sulla rivista Science Robotics (fonte in inglese), alcuni violinisti professionisti sono stati dotati di esoscheletri sul braccio con cui impugnano l’arco.
I robot fornivano un leggero feedback aptico, aiutando i musicisti a sincronizzare i loro movimenti.
Francesco Di Tommaso, uno dei ricercatori di robotica dell’Università Campus Bio-Medico, ha spiegato l’approccio: “Per rispondere alla nostra domanda scientifica abbiamo progettato un esperimento in cui abbiamo testato diverse condizioni di feedback sensoriale. In particolare, c’era una condizione in cui i musicisti potevano sentirsi e vedersi, quella tradizionale, e una condizione in cui abbiamo impedito la visione e introdotto l’aptica, cioè il feedback proveniente dai dispositivi”.
Ha aggiunto: “In questo modo siamo riusciti a dimostrare che sostituire la visione con l’aptica migliora la coordinazione sia dal punto di vista cinematico sia nell’allineamento musicale, permettendo loro di esibirsi meglio sia nei movimenti sia nel risultato sonoro”.
Come è stato condotto lo studio
I violinisti sono stati sottoposti a prove in quattro condizioni: potevano sentirsi ma non vedersi; potevano sia sentirsi sia vedersi; la vista era bloccata ma l’esoscheletro era attivo; infine, avevano tutti i feedback sensoriali, combinati con l’esoscheletro.
Telecamere a infrarossi e sensori registravano gli angoli delle braccia, la posizione delle spalle e la forza applicata sugli archi.
“Gli esoscheletri sono progettati specificamente per gli arti superiori e assistono i movimenti della spalla e del gomito, in particolare la flesso-estensione del gomito e la rotazione interna ed esterna della spalla”, ha detto Di Tommaso.
“Sono stati progettati per collegare fisicamente due persone che stanno compiendo un movimento, il che significa che tra loro esiste una sorta di comunicazione virtuale. I movimenti registrati da un esoscheletro vengono quindi trasmessi all’altro”.
Quando i movimenti dei musicisti divergevano, gli esoscheletri applicavano forze bidirezionali per sincronizzarli. Alcuni partecipanti hanno riferito un certo disagio, ma il sistema ha comunque migliorato la loro coordinazione.
“Alla fine degli esperimenti abbiamo chiesto ai partecipanti che cosa pensassero delle forze che avevano avvertito. Non conoscevano l’origine di quelle forze e la maggior parte di loro non si era resa conto che provenivano in realtà dal partner; alcuni hanno anche riferito di aver provato disagio nel percepirle. Ma la parte interessante è che proprio quelle forze li hanno aiutati a coordinarsi meglio”, ha aggiunto Di Tommaso.
Oltre la musica
Lo studio non è stato pensato per un uso clinico, ma il professor Domenico Formica, bioingegnere coinvolto nella ricerca, suggerisce che questa tecnologia potrebbe avere applicazioni più ampie.
“In teoria lo stesso concetto può essere applicato a diversi ambiti e uno di questi potrebbe essere, per esempio, la riabilitazione motoria. Nella riabilitazione motoria mediata dai robot, di solito i pazienti interagiscono con il robot per favorire il recupero. Con la stessa tecnologia potremmo avere, per esempio, un terapista che interagisce con il paziente e, grazie a questo scambio bilaterale di forze, migliorare il recupero durante la terapia. Oppure si potrebbero far lavorare insieme due pazienti, mettendoli alla prova nel percorso di riabilitazione”, ha detto Formica.