Elena, la studentessa che ha stampato in 3D un gioco che insegna ai bimbi la lingua dei segni

Elena Dall’Antonia, 24 anni, studentessa in Comunicazione multimediale, grazie al supporto del FabLab di Trieste ha concretizzato la sua tesi di laurea, che ha intitolato MANIpolare per Comunicare. Il suo progetto prevede un kit ludico-educativo a basso costo realizzato con stampa 3D e Arduino, come sussidio all’apprendimento della lingua dei segni. Elena ci ha raccontato come, attraverso il suo progetto e l’utilizzo di tecnologie economiche, sia possibile creare strumenti che aiutino determinate categorie di persone. «Queste tecnologie si dimostrano davvero adatte a fini educativi, poiché permettono di trasformare delle idee in un qualcosa di concreto in maniera semplice, rapida ed economica. Il progetto di tesi in analisi ha portato all’ideazione e alla costruzione di un kit prototipo ludico-educativo per bambini, utilizzabile come sussidio all’apprendimento dell’alfabeto LIS».

Un progetto Open Source

Si tratta di un kit perché il progetto è Open Source, tutti i file per la realizzazione sono disponibili in modo gratuito su questo sito, quindi chiunque può disporre della documentazione necessaria per ricrearlo autonomamente. Il progetto è stato svolto presso lo Scientific FabLab di Trieste, la progettazione è iniziata a metà agosto 2015 e il kit è stato terminato a metà ottobre 2015, quindi ha richiesto circa due mesi di tempo.

Nel dettaglio, il kit è costituito da 26 manine modellate e stampate in 3D (una per ogni lettera dell’alfabeto LIS) che possono essere stampate velocemente e a basso costo.

Oltre alle manine, il kit comprende una mano robotica controllata da Arduino, utilizzabile insieme alle manine stampate per ricreare dei giochi interattivi per i bambini. Chiunque può costruire la propria mano robotica e ricreare il gioco che più preferisce. L’obiettivo del progetto è creare un sussidio all’apprendimento del linguaggio dei segni per bambini sordi in età infantile, che permetta di imparare più facilmente delle nozioni grazie al tatto e al gioco: utilizzare una mano robotica e delle manine in 3D colorate rende l’apprendimento più divertente e stimolante per un bambino. Ma MANIpolare per comunicare può essere usato da chiunque, anche da adulti che vorrebbero avvicinarsi alla lingua dei segni (per esempio professori che devono insegnare in una scuola per studenti sordi e che devono imparare la lingua dei segni).

Il kit di MANIpolare

Il kit è composto da una mano robotica controllata tramite Arduino, 26 manine dell’alfabeto LIS modellate e stampate in 3D (una per ogni lettera dell’alfabeto); una base modellata e stampata in 3D per far comunicare manine e mano robotica. E’ stato fatto testare a esperti della comunicazione, a educatori, a esperti di tecnologia ma soprattutto a bambini sordi e udenti, in modo da conoscere la loro opinione, ottenere pareri e giudizi e ovviamente capire i punti forti del sistema e i punti migliorabili. I risultati hanno evidenziato questi aspetti:

• Economico: il kit progettato è estremamente economico, il costo per la creazione di un kit completo di manine e mano robotica è di circa 310/330 euro.
• Open Source: il kit è reso disponibile pubblicamente e può essere ricreato da chiunque.
• Personalizzabile: il kit è completamente personalizzabile poiché la mano robotica può essere programmata a piacimento per creare tanti giochi differenti e le manine in 3D possono essere stampate con diversi colori, materiali, dimensioni, ecc.
• Accuratezza: la mano robotica può riprodurre tutte le lettere dell’alfabeto LIS, ma non tutte sono chiare come dovrebbero
• Realismo: la mano robotica e le manine in 3D sono molto simili alla mano umana, per dimensioni, movimento e forma
• Durevole nel tempo: la mano robotica è abbastanza robusta, non ha mai riscontrato problemi di surriscaldamento e ha lavorato per moltissime ora di fila senza problemi. Alla Maker Faire di Roma, per esempio, è stata accesa per tre giorni ed è stata provata da circa 300 persone
• Portatile: il kit è abbastanza leggero e poco ingombrante, può essere riposto in uno scatolone e trasportato senza problemi
• Utile: dai riscontri ottenuti tramite questionario, dalle interviste e dai pareri forniti dagli utenti, il progetto è stato giudicato in maniera ottima e considerato molto utile, soprattutto dal punto di vista educativo e ritenuto uno strumento che può aiutare realmente le persone a cui è rivolto (bambini ed educatori)
• Innovativo: dai riscontri e dai pareri forniti da esperti di tecnologia e da educatori, il progetto è stato giudicato innovativo poiché ha delle enormi potenzialità e al momento non esiste niente di simile.

Tutto nasce da una mano robotica

Il progetto MANIpolare per comunicare funziona attraverso una mano robotica stampata 3D basata sul progetto  Looqui, ex Parloma. Looqui è una startup tecnologica fondata a Torino nel 2015 che sta sviluppando tecnologie nel campo della robotica e della telepresenza con lo scopo di migliorare la vita delle persone sordo-cieche. Nello specifico stanno sviluppando un sistema di comunicazione tra sordo-ciechi, sordi e sordo-ciechi, sordo-ciechi e udenti, basato sulla Lingua dei Segni Tattile (LST), capace di trasferire in tempo reale informazioni che codificano le posizione complete della mano tramite internet. Nel dettaglio, il sistema è capace di trasferire, in remoto e in tempo reale, messaggi comunicati con la LIS tattile in modo tale che il ricevente sia in grado di comprendere il messaggio inviato dal segnante (colui che sta parlando nella lingua dei segni); per fare questo, il comunicatore segna di fronte ad una camera con sensore di profondità a raggi infrarossi a basso costo (come il Kinect della Microsoft), il sistema cattura i segni che sono processati digitalmente, li cripta e li trasmette via web in maniera affidabile. Questi dati verranno poi ricevuti, decriptati e forniti al destinatario finale attraverso un’interfaccia tattile composta da mano robotica antropomorfa, economica e realizzata attraverso una stampante 3D. Una volta che il destinatario riceverà il messaggio, potrà a sua volta inviare una risposta tramite il sistema. Il sistema è la prima sperimentazione al mondo di un “telefono per sordociechi”.

26 manine in 3D

Le manine – tutte modellate da Elena –  sono state pensate per essere utilizzate anche senza mano robotica: l’obiettivo è quello di creare un sussidio didattico che sia il più simile possibile ad una mano reale e che permetta di capire come vanno posizionate le dita per riprodurre l’alfabeto LIS; sono un ottimo strumento perché permettono di studiare e toccare i modelli in tutte le sue prospettive, cosa che i supporti bidimensionali attualmente non permettono. «Io stessa ho avuto difficoltà nella modellazione: non conoscendo inizialmente l’alfabeto LIS e usando come supporto applicazioni per smartphone, video e immagini trovate in internet, non riuscivo a vedere il retro e i lati delle mani e non capivo esattamente la posizione delle dita, quindi ho dovuto chiedere ad un’assistente alla comunicazione che mi mostrasse di persona come si formavano alcune lettere». I modelli 3D dell’intero alfabeto LIS sono stati caricati su Thingiverse, il più grande sito dedicato alla condivisione di file di oggetti per la stampa 3D creati dagli utenti. Come comunicano mano robotica e manine in 3D? «Per creare dei giochi interattivi con la mano robotica e le ventisei manine in 3D, necessitavo di qualcosa che potesse leggere ed identificare tutte le manine. Per fare questo ho deciso di costruire una piccola base da collegare alla mano robotica che utilizzasse un meccanismo di lettura/riconoscimento tramite relè reed e magneti. Ho scelto questo mezzo poiché molto economico (circa 20 euro tra relè, magneti e materiale vario) e adatto allo scopo: una base colorata ad incastro è molto più adatta ad un target di bambini, piuttosto che altri tipi di riconoscimento più costosi e complessi (come QR code, RFID, ecc.). Questo sistema, grazie all’ottima modellazione che ha permesso di far combaciare perfettamente le calamite e i relè reed, risulta molto preciso: le mani vengono riconosciute senza problemi».

Il successo sta nella lettera Z

Elena tiene a precisare che il progetto per quanto innovativo è ulteriormente innovabile e perfettibile, in quanto la mano robotica può riprodurre si tutte le lettere dell’alfabeto LIS, ma non tutte sono chiare come dovrebbero: «Molti progetti passati di mani robotiche hanno avuto lo stesso problema, ma hanno comunque utilizzato le lettere poco chiare giustificandosi con il fatto che i sordo-ciechi si adattano velocemente agli “accenti” delle mani robotiche. Io mi pongo come prossimo obiettivo, di progettare con l’aiuto di un team di ingegneri, un polso dinamico per rendere la mano robotica ancora  più utile e perfetta per i bambini». Per il momento infatti, Elena ha deciso, di utilizzare solamente le lettere più comprensibili: 15 lettere su 26. «Ho eliminato C, E, K, O, X per problemi causati dalla poca precisione delle falangi intermedie e poi G, H, M, N, Q (sebbene fossero comprensibili da chi conosce la LIS) perché alla torsione verticale del polso mancano circa 15° per essere identica a quella umana: solitamente, per segnare queste lettere, una persona alza tutto il braccio e non sfrutta solo il polso, cosa che la mano robotica non può fare. Ho anche tolto la lettera J, sebbene fosse comprensibile, perché serviva un altro grado di libertà al polso per riprodurla perfettamente. Il successo di questa mano però, è dato dall’esecuzione della lettera Z: le mani robotiche precedenti hanno sempre avuto problemi nel riprodurla perché necessita di un movimento complesso che richiede la rotazione e la torsione verticale del polso (la mano deve “scrivere” la lettera Z nell’aria), ma la mano robotica di MANIpolare per comunicare riesce a riprodurla benissimo».

Alla mia maestra: Alfabeto del silenzio

La tesi di laurea di Elena comincia così:

A scoltami; ascolta i miei pensieri, leggi i miei occhi, sforzati di capire

B ussa al mio cuore: non vede l’ora di aprirsi a te

C onoscimi, comunica con me

D immi di te: io voglio conoscere il tuo mondo

E vita di nasconderti o di evitare il mio sguardo quando ti parlo o quando segno solo perché non mi capisci

F ai di tutto per comunicare: io voglio interagire con te

G uarda le mie mani: parlano di me

H ai timore di non capirmi? Io ne ho molto di più di non riuscire ad esprimere ciò che ho dentro

I mpara la mia lingua: vedrai che ne trarrai giovamento anche tu

L asciami entrare in relazione con te,

M a sforzati di guardare il mondo come lo vedo e lo sento io, come io mi sto sforzando di capire il tuo

N on ti preoccupare: io farò di tutto per capirti

O sserva i miei gesti; essi racchiudono in loro la profondità del mio pensiero

P rendimi a cuore: I care

Q uando parli, muovi le labbra in modo chiaro altrimenti non riesco a leggerle

R aggiungimi: impara a conoscere il mio modo di interagire con il mondo

S egna insieme a me: riusciremo finalmente a comunicare

T rattami come una persona intelligente, quale io sono: capisco tutto, basta che tu sappia spiegarmelo

U n mondo silenzioso non è un mondo vuoto: ma il vero handicap lo crea la maggioranza quando non riesce a capire e a comunicare senza i suoni

V isuo-manuale: è così che viene classificata la mia lingua

Z ittisci tutti coloro che pensano che io nell’aria faccia solo gesti senza senso.

@grocco4