Le professeur adjoint Zhi Zheng montre certains des mouvements coordonnés de son robot NAO, programmé pour enseigner le tai-chi aux personnes âgées. Ce travail s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche plus vaste visant à évaluer l’impact de l’intégration de la technologie sur les fonctions cognitives. Crédit : Institut de technologie de Rochester
Le robot de Zhi Zheng est doué pour le tai-chi, et son équipe de recherche espère qu’il pourra bientôt diriger une classe de personnes âgées dans un centre communautaire local. Son robot est plus qu’un joli compagnon. Il peut aider à améliorer les fonctions cognitives et à comprendre comment les gens interagissent avec les robots dans différents contextes.
Zhi Zheng, professeur adjoint en génie biomédical au Kate Gleason College of Engineering du RIT, a mis au point un robot humanoïde sophistiqué dans le cadre de ses recherches sur les technologies d’assistance.
Experte en développement de systèmes de robotique et de réalité virtuelle, Zhi Zheng explore dans ses travaux l’intelligence homme-machine. Elle fait partie d’une grande équipe interdisciplinaire du RIT qui utilise l’intelligence artificielle (IA) et la robotique pour concevoir des technologies d’assistance pouvant avoir un impact sur les soins de santé mentale.
« Ma principale orientation de recherche concerne les personnes atteintes de troubles du développement. De nombreuses technologies de base sont transférables à d’autres populations, comme les personnes âgées souffrant de troubles cognitifs légers », a déclaré Zhi Zheng, qui dirige le laboratoire de recherche sur les interactions intelligentes. Le laboratoire se concentre sur plusieurs initiatives financées par la technologie, notamment les soins de santé pour les personnes âgées souffrant de maladies chroniques multiples et les interventions pour les personnes atteintes de troubles du spectre autistique (TSA).
L’animateur de tai-chi est un robot NAO. Bien qu’il ne mesure qu’un mètre, c’est un système très sophistiqué qui peut être programmé pour des fonctions et des tâches spécifiques.
« Nous n’avons pas besoin de construire notre propre matériel robotique, car il existe de bonnes plateformes commerciales. Son comportement dépend uniquement de la manière dont nous concevons les programmes de contrôle. L’élément central de notre recherche est la manière dont nous contrôlons les robots pour qu’ils effectuent correctement les instructions cognitives et physiques », a déclaré Zhi Zheng. « Le robot ne sait pas vraiment comment se comporter lorsqu’il sort de sa boîte. Nous lui apprenons à fonctionner. »
L’enseignement du tai-chi était l’une de ces fonctions.
Le tai-chi est un exercice corps-esprit populaire qui consiste en des mouvements chorégraphiés, de la méditation et une bonne respiration. Les différents mouvements obligent le pratiquant à faire appel à de nombreuses fonctions cognitives, telles que la mémoire de travail et le traitement visuo-spatial, pour mémoriser les gestes structurés. Le mouvement stimule la circulation sanguine dans le cerveau, ce qui s’est avéré bénéfique pour la longévité, la mémoire et l’apprentissage des personnes âgées.
L’utilisation de robots comme facilitateurs est un domaine de recherche en plein essor, et Zhi Zheng a vu le passage des travaux en laboratoire aux études sur le terrain dans les communautés.
« Il y a une grande différence. Dans le laboratoire, tout est contrôlé, et les gens peuvent être nerveux et prudents. Cela ne reflète pas vraiment leurs réactions naturelles », a-t-elle déclaré. « Maintenant, le domaine essaie de comprendre et d’étudier ce qui se passe si nous déplaçons la technologie hors du bâtiment d’ingénierie vers un centre communautaire, par exemple. Les gens sont détendus, et leurs réactions seront plus naturelles en utilisant la nouvelle technologie. La technologie doit être facilement contrôlable par un non-expert – cela concerne la conception de notre interface. Nous voulons que notre robot puisse être commandé par un responsable ou un travailleur social du centre communautaire, car la technologie est conçue pour servir les gens. Elle doit s’intégrer dans la communauté ».
Certains travaux sur le site ont été interrompus pendant une courte période durant la pandémie, mais ont repris depuis. Zhi Zheng dirige une équipe de recherche qui comprend Victor Perotti, professeur au Saunders College of Business, Yong Tai Wang, doyen du College of Health Sciences and Technology, et Peter Bajorski, professeur de statistiques au College of Science.
Yong Tai Wang apporte plus de 20 ans d’expérience dans l’enseignement et la pratique du tai-chi, et Peter Bajorski a déjà travaillé avec M. Zheng dans le cadre d’une subvention distincte du ministère de la santé et des services sociaux visant à mesurer certains aspects des TSA. Couplée à des recherches dans le domaine de la théorie de l’esprit – l’étude des interactions homme-robot et l’efficacité de l’utilisation de robots comme facilitateurs de recherche – l’équipe combine la psychologie et les communications interpersonnelles avec des applications fondées sur l’intelligence artificielle centrée sur l’homme, l’un des principaux domaines de recherche du RIT.
» Je me considère comme un utilisateur et un constructeur d’intelligence artificielle, car je conçois mes propres cadres de systèmes, mes propres algorithmes. Ces éléments sont plus élémentaires dans le spectre de l’IA », a-t-elle déclaré. « Je m’inspire également des travaux d’autres personnes pour enrichir mes recherches. Je me tiens sur les épaules de géants ! »
https://techxplore.com/news/2022-09-humanoid-robotic-tai-chi.html
