Modeling perception of human-robot interaction: toward natural and social HRI experiences

La crescente integrazione di sistemi robotici in ambiti industriali, medici e sociali richiede una sempre maggiore attenzione a un design centrato sull’utente, per garantire che tali tecnologie promuovano benessere e inclusività. Questa tesi presenta lo sviluppo di un’architettura di controllo generalizzata incentrata sull’esperienza dell’utente, al fine di favorire interazioni uomo-robot più naturali e sociali. Il framework proposto integra contributi da biomeccanica, fisiologia, psicologia e scienze sociali per offrire un modello completo dell’esperienza dell’utente, consentendo l’adattamento dinamico dei comportamenti robotici in modo personalizzato ed empatico. Le attività di ricerca si focalizzano su due contesti applicativi principali: la robotica collaborativa industriale e quella neuroriabilitativa. Nel primo caso, i cobot sono impiegati per migliorare ergonomia, efficienza e benessere degli operatori, coniugando la flessibilità umana con la precisione robotica. Nel secondo, i robot supportano le pratiche terapeutiche favorendo il coinvolgimento dei pazienti e l’efficacia riabilitativa tramite comportamenti adattivi e socialmente responsivi. Entrambi gli ambiti fungono da banco di prova per l’implementazione e validazione dell’architettura proposta. La metodologia si articola in tre fasi: revisione della letteratura per individuare i fattori chiave dell’esperienza utente in HRI; progettazione e realizzazione di setup sperimentali nei due ambiti selezionati; validazione empirica tramite studi con partecipanti eterogenei, inclusi soggetti neurodivergenti. L’approccio sperimentale è guidato da principi etici e privilegia la raccolta di dati non invasiva, nel rispetto degli standard di privacy. I risultati evidenziano la capacità dell’architettura di integrare segnali biomeccanici, fisiologici e sociali, traducendoli in strategie adattive in tempo reale. Le soluzioni proposte supportano un controllo robot centrato sull’utente, e la tesi fornisce linee guida pratiche per la sua estensione in contesti diversi, promuovendo usabilità e accettabilità sociale.