Uno dei modi per comprendere il fenomeno delle Realta' Virtuali e' quello di comporre una mappa delle applicazioni possibili, tracciando le linee della ricerca in corso e individuando i punti dove queste vengono realizzate.
Gli scenari del virtuale si stanno ormai delineando come delle "interzone",ovvero ambiti di una sperimentazione che sta creando condizioni inedite e va ben oltre le specificita' dell'informatica per aprirsi ai campi piu' diversi e interconnessi tra loro.
Uno degli aspetti piu' evidenti in cui la virtualita' e' stata messa in essere e' quello che riguarda la Telerobotica: il controllo e la manovra a distanza di sistemi meccanici.
Le prime applicazioni in ambito areospaziale dalla NASA furono centrate proprio sul training di personale spcializzato per teleoperazioni: attraverso la simulazione virtuale l'operatore metteva alla prova le sue reazioni psicofisiche a particolari procedure in ambienti remoti.
In Italia tra le esperienze piu' avanzate c'e' quella di Massimo Bergamasco che a Pisa svolge attivita' di ricerca alla Scuola Superiore S.Anna e insegna Meccanica dei Robot alla Facolta' di Ingegneria. Presso la Scuola S.Anna e'in corso gia' dal 1990 il progetto
"Glad-in-art" di cui Bergamasco e' responsabile: si tratta di una ricerca applicata allo sviluppo di un'interfaccia in grado di analizzare in tempo reale la retroazione di forza in ambienti virtuali. Una delle caratteristiche piu' importanti delle Realta' Virtuali e' infatti quella dell'interattivita': la possibilita' di agire in uno spazio simulato producendo eventi e reazioni.
Il fatto di riuscire a replicare una forza calcolata, simulata da un computer e quindi modellizzata, resa in qualche modo "forma" e' un dato inedito sul quale riflettere. Quella forza virtuale potra' essere tradotta, scaricata attraverso un interfaccia esteso, un sistema esoscheletrico che copre mano-avambraccio-braccio, sul corpo dell'operatore come se realmente stesse agendo in quell'ambiente remoto. E' un aspetto determinante per associare alla rappresentazione del movimento nella realta' virtuale un feedback reale: un'informazione sensoriale "propriocettiva", tipica di cio' che viene raccolto dall'interno del corpo, dai muscoli in questo caso.
Nell' apprendistato per la telemanipolazione questa opportunita' determina una consapevolezza dei processi di afferraggio e di contatto decisiva per l'operazione.
Si tratta di una qualita' della formazione, una conoscenza per simulazione: un "teatro dell'esperienza" che fino a qualche anno fa non sarebbe neanche stato possibile concepire. La virtualita' ci pone infatti di fronte alla urgenza di rendere comprensibile il possibile. A rendere possibile il comprensibile ci pensano figure come Massimo Bergamasco che con i suoi collaboratori dell'ARTS Lab (Advanced Robotics Technology and Systems Laboratory) ha gia' realizzato quell'interfaccia che abbiamo appena descritto, un esoscheletro denominato "Artsglove", supportato da diversi sensori cinestetici, basati su differenti tecnologie (meccanici,ottici,magnetici, acustici). Il dato che differenzia sostanzialemente questo interfaccia da altri diffusi commercialmente e' nell'approccio che Bergamasco definisce di "ridondanza funzionale", ossia la funzionalita' espressa dai sensori che con diverse tecnologie registrano i movimenti delle singoli articolazioni. Si tratta di un procedimento pressocche' "antropomorfo", in grado di ricalcare le specifiche funzioni fisiologiche. Vi sono i sensori "strain gauges" per rilevare i movimenti di flesso-estensione e quelli "ad effetto di Hall" per quelli di abduzione-adduzione (quando un arto si allontana, o si avvicina, all'asse mediana del corpo).
La struttura esoscheletrica per l'avambraccio tramite un sistema meccanico registra poi i movimenti mediante sensori di rotazione basati sulla tecnologia delle plastiche conduttive. Tutte le informazioni provenienti da tutti i sensori dell''ARTS Glove vengono elaborate da piu' workstation grafiche della Silicon Graphics dove vengono visualizzati i "simulacri" dell'arto virtuale in azione.
In stretta combinazione si sta portando avanti un'altra ricerca per la Comunita' Europea: il progetto Esprit Basoc Reserach SCATIS. Riguarda l'integrazione delle informazioni sensoriali,tattili e acustiche, nell'interazione tra la mano e l'oggetto virtuale: sii va dai livelli di modellazione del contatto alla determinazione della stabilita' dell'oggetto all'interno della presa. Attraverso i feedback tattili e di retroazioni di forza sara' possibile quindi riconoscere le caratteristiche dell'oggetto virtuale da manovrare. La forza sara' quindi tradotta in forma, in una modellizzazione computazionale rappresentata graficamente a livelli di risoluzione sempre piu' alta. In questo senso l'Ingegneria coadiuvata dai processi di simulazione virtuale potra' qualificare i termini della sua progettualita', sperimentando direttamente, realmente, attraverso le risposte sensoriali propriocettive ottenute dai ritorni di forza nelle teleoperazioni artificiali.
Un aspetto che rende evidente le possibili applicazioni di questi sistemi alle terapie riabilitative neuromotorie per la comprensione delle funzionalita' e dell'inibizione dei processi cognitivi.
Carlo Infante
Per L'UNITA' - aprile 1994