Os humanos sentem um robô colaborador como parte de seu corpo ‘estendido’

Pesquisadores do Istituto Italiano Di Tecnologia (IIT) em Gênova (Itália) e Brown University in Providence (EUA) descobriram que as pessoas sentem a mão de um robô humanóide como parte de seu esquema corporal, principalmente quando se trata de realizar uma tarefa juntos, como cortar uma barra de sabão.

O estudo foi publicado na revista isciência e pode abrir o caminho para um melhor design de robôs que precisam funcionar em contato próximo com os seres humanos, como os usados ​​na reabilitação.

O projeto, liderado por Alessandra Sciutti, investigador principal do IIT da unidade de contato do IIT, em colaboração com o professor da Brown University, Joo-Hyun Song, explorou se os mecanismos inconscientes que moldam as interações entre os seres humanos também emergem nas interações entre uma pessoa e um robô humanóide.

Os pesquisadores se concentraram em um fenômeno conhecido como “efeito próximo”, no qual a presença de uma mão perto de um objeto altera a atenção visual de uma pessoa, porque o cérebro está se preparando para usar o objeto. Além disso, o estudo considera a capacidade do cérebro humano de criar seu “esquema corporal” de se mover com mais eficiência no espaço circundante, integrando objetos a ele também.

Através de um processo inconsciente moldado por estímulos externos, o cérebro constrói um “esquema do corpo” que nos ajuda a evitar obstáculos ou agarrar objetos sem olhar para eles. Quaisquer ferramentas podem se tornar parte desse mapa interno, desde que sejam úteis para uma tarefa, como uma raquete de tênis que parece uma extensão de braço ao jogador que a usa diariamente. Como o esquema corporal está em constante evolução, a equipe de pesquisa liderada por Sciutti explorou se um robô também poderia se tornar parte dele.

Giulia Scorza Azzarà, Ph.D. O aluno do IIT e o primeiro autor do estudo, projetou e analisou os resultados de experimentos em que as pessoas realizaram uma tarefa conjunta com o iCUB, o robô humanóide do IIT. Eles cortaram uma barra de sabão usando um fio de aço, alternadamente puxado pela pessoa e pelo parceiro robótico.

Após a atividade, os pesquisadores verificaram a integração da mão robótica no esquema do corpo, quantificando o efeito próximo da mão com a tarefa de sugestão de Posner. Este teste desafia os participantes a pressionar uma tecla o mais rápido possível para indicar de que lado da tela uma imagem aparece, enquanto um objeto colocado ao lado da tela influencia sua atenção.

Os dados de 30 voluntários mostraram um padrão específico: os participantes reagiram mais rapidamente quando as imagens apareceram ao lado da mão do robô, mostrando que seus cérebros o trataram muito parecido com uma mão próxima. Graças aos experimentos de controle, os pesquisadores provaram que esse efeito apareceu apenas naqueles que haviam cortado o sabão com o robô.

A força do efeito da mão próxima também dependia de como o robô humanóide se movia. Quando os gestos do robô eram amplos, fluidos e bem sincronizados com os humanos, o efeito foi mais forte, resultando em uma melhor integração da mão do iCUB no esquema corporal do participante. A proximidade física entre a mão robótica e a pessoa também desempenhou um papel: quanto mais perto a mão do robô era para o participante durante a tarefa de fatiamento, maior o efeito.

Para avaliar como os participantes perceberam o robô depois de trabalharem juntos na tarefa, os pesquisadores reuniram informações por meio de questionários. Os resultados mostram que quanto mais os participantes consideravam o iCub competente e agradável, mais intenso foi o efeito cognitivo. Atribuir características ou emoções humanas ao iCUB aumentou ainda mais a integração da mão no esquema do corpo; Em outras palavras, a parceria e a empatia aumentaram o vínculo cognitivo com o robô.

A equipe realizou experimentos com um robô humanóide em condições controladas, abrindo caminho para uma compreensão mais profunda das interações humano-máquina. Os fatores psicológicos serão essenciais para projetar robôs capazes de se adaptar aos estímulos humanos e capazes de fornecer uma experiência robótica mais intuitiva e eficaz. Essas são características cruciais para a aplicação da robótica em reabilitação motor, realidade virtual e tecnologias assistivas.