Un potente strumento di apprendimento e di insegnamento delle materie scolastiche non tecniche è il teatro-educazione fatto con robot. Esso combina il potenziale del teatro educazione, della robotica educativa e delle strategie di interazione robot-uomo. È ormai assodato che il teatro-educazione rafforza la conoscenza collaborativa e promuove l’apprendimento e lo sviluppo delle competenze. I robot educativi offrono un modo concreto e tangibile per comprendere istantaneamente concetti e idee astratti. Inoltre, l’interazione uomo-robot fornisce alcune strategie utili per l’apprendimento. Due tipi di spettacoli risultano particolarmente utili.

In primo luogo vi sono gli spettacoli che mettono in scena una storia: il loro scopo è ricreare eventi e situazioni che aiutino gli studenti a sviluppare la comprensione profonda di una situazione o di un problema e a esplorare diverse alternative e le relative conseguenze. Possono essere storie sulla conservazione dell’ambiente, oppure storie che aiutano a sondare e reagire a situazioni di conflitto, ingiustizia e oppressione, ma in un ambiente sicuro. Un vantaggio significativo di questo tipo di spettacoli è che offre agli studenti l’opportunità di esprimere le loro idee, pensieri ed emozioni attraverso l’azione, il dialogo e le espressioni non verbali con gli attori robot.

In secondo luogo vi sono gli spettacoli che simulano un fenomeno o un processo: mirano a creare simulazioni arricchite di fenomeni e processi attraverso il movimento e i comportamenti dei robot, i quali offrono un modo concreto e tangibile per fare visualizzare ai ragazzi fenomeni e processi che non potrebbero altrimenti sperimentare direttamente. Lo scopo di questo tipo di attività consiste nell’aiutare gli studenti a comprendere fenomeni e processi astratti o non familiari confrontandoli con comportamenti (analogia funzionale) e aspetti (analogia strutturale) degli attori robot. Ad esempio, i ragazzi possono instaurare analogie tra il comportamento sociale delle formiche e il comportamento cooperativo di più robot che trasportano oggetti. O capire come funziona un atomo ascoltando un attore robot che interpreta un elettrone.

Il teatro con i robot offre agli studenti e agli insegnanti diverse opportunità di interagire con i robot. Questi possono avere il ruolo di strumento, di pari e di tutor (Mubin 2013). Quando sono uno strumento, gli studenti costruiscono una produzione teatrale usandoli come attori. Nel ruolo di pari, agiscono insieme agli attori umani. Infine, come tutor, aiutano uno studente a lavorare e mettere in scena uno spettacolo.

La progettazione 
dello spettacolo

Il processo educativo drammaturgico di solito prevede le seguenti fasi:

• scelta dell’argomento;
• generazione di idee su personaggi, luoghi, oggetti dello spettacolo;
• creazione di una storyboard;
• creazione dei personaggi;
• sceneggiatura;
• prove e performance;
• riflessione finale.

Questo processo potrebbe essere adattato alle attività teatrali con robot, che potrebbero essere divise a grandi linee in due momenti:

• progettazione dello spettacolo;
• messa in scena dello spettacolo.

Lo scopo di questa prima fase è creare una sceneggiatura e metterla in scena usando attori robot. Comprende a sua volta diversi passaggi:

• scelta dell’argomento;
• selezione della strategia drammaturgica (gioco di ruolo, storytelling, story drama, Teatro Forum, monologo o pantomima);
• creazione della storyboard e pianificazione di quando e dove si svolgerà lo spettacolo, quante scene avrà, cosa accadrà in ogni scena e quali personaggi saranno presenti;
• analisi del profilo fisico, sociale, psicologico e morale dei personaggi (tratti psicologici, stato emotivo, personalità, umore, aspetto, movimenti, modo di esprimersi, relazioni sociali, comportamento etico e credo morale);
• scelta degli elementi visivi (costumi e oggetti di scena) e dell’atmosfera fisica e sonora (musica, illuminazione, effetti sonori e decorazioni).

Personaggi, set
e oggetti di scena

Lo scopo di questa fase è personalizzare gli attori robot con le caratteristiche dei loro personaggi e costruire il set e gli oggetti di scena. È essenziale avere a disposizione alcuni robot che saranno usati nello spettacolo. Studenti e insegnanti possono progettare e costruire il loro robot attraverso kit di costruzione robotici, come LEGO Mindstorms (Laamanen 2015) o dal nulla (Alfordet 2013). Tuttavia, questa fase implica una conoscenza preliminare nella costruzione di robot. Uno degli svantaggi del farlo usando le piattaforme robotiche esistenti come Lego Mindstorm o Vex Robotics è la difficoltà di creare comportamenti verbali e non verbali che trasmettano emozioni e intenzioni (Laamanen 2015).

Un’altra opzione è usare robot già assemblati come NAO, Pleo, Zoomer, Romom, Robosapien, ROBOTIS-OP2 e Aisoy1. Noi abbiamo usato i robot Quemes, che sono line follower mobili su ruote sviluppati dal gruppo di ricerca SIDRe presso la Pontificia Universidad Javeriana (González, 2013).

Gli attori robot possono essere personalizzati con le caratteristiche dei loro personaggi attraverso materiali artigianali, adesivi, pezzi Lego, pezzi stampati in 3D o burattini (Alford 2013). Ci sono addirittura robot con uno schermo che consente agli utenti di cambiarne l’aspetto. Ad esempio, RoboMe di WowWee utilizza lo schermo di un dispositivo cellulare per visualizzare una faccia e un’interfaccia grafica. L’utente interagisce con il robot tramite una app mobile ed è in grado di personalizzarne le caratteristiche del viso. In questa fase, studenti e insegnanti possono anche costruire il set e gli oggetti di scena. Le tecnologie della realtà mista possono essere un’opzione interessante. Ad esempio una tabella multi-touch permetterebbe agli studenti di disegnare gli elementi della storia in maniera collaborativa.

Creare la sceneggiatura

Completata la fase di pianificazione iniziale, bisogna lavorare sulla sceneggiatura, tenendo conto di quattro parametri:

• descrizione del personaggio. Chi effettua l’azione e le sue principali caratteristiche, come personalità, umore, gesti e movimenti caratteristici, relazioni sociali e background (età, famiglia);
• descrizione delle azioni. Cosa fa o dice un personaggio nel gioco. Ad esempio, le espressioni verbali e non verbali, l’interazione con gli oggetti di scena (raccoglie un oggetto, preme un pulsante) e altri movimenti (danza, si siede, sta in piedi, batte le mani, si guarda intorno);
• durata temporale. Quando si verifica l’azione. Questo parametro coordina tutte le diverse azioni stabilendo alcune specifiche pre-condizioni e post-condizioni (Fernandez 2014). Il robot esegue un’azione quando rileva determinati modelli in atto sul palco (pre-condizioni) e finisce l’azione quando rileva un particolare posto sul palco (post-condizioni);
• blocco. Dove si svolge l’azione, ossia il posizionamento e il movimento dei personaggi sul palcoscenico. Un aspetto fondamentale per lo spettacolo teatrale è conoscere la posizione del robot (Laamanen 2015). Un modo facile è far sì che gli attori robot seguano una linea nera o una griglia.

Scrivere la sceneggiatura

La scrittura della sceneggiatura può seguire due livelli di astrazione:

• una descrizione dettagliata, che specifica ogni piccola azione dell’attore robot (programmazione procedurale);
• una descrizione che definisce il comportamento generale di un robot e la sua interazione con gli altri agenti (programmazione del comportamento). Per rafforzare l’apprendimento e l’insegnamento di materie non tecniche, bisognerebbe lavorare a una sceneggiatura che segua il secondo approccio. Questa può essere fatta da studenti e insegnanti (da zero, con o senza assistenza, modificando altre sceneggiature predefinite o create da altri utenti), dall’attore robot o da un software, o da studenti e insegnanti con l’aiuto di un sistema autonomo (attore robot o software esterno). In questo ultimo tipo di creazione collaborativa, il robot può rivestire il ruolo di tutor, di pari, o di studente (Fridin 2014). Studenti e insegnanti possono creare una sceneggiatura con una o più situazioni (sceneggiatura interattiva). Nel secondo caso, un attore robot potrebbe cambiare il percorso della storia in base al feedback del pubblico, di altri attori o dell’ambiente, una possibilità che rappresenterebbe un efficace strumento di apprendimento. I ragazzi esplorerebbero differenti finali alternativi e ne analizzerebbero le conseguenze durante la performance. Poiché gli attori robot possono modulare, arricchire e persino aggiungere nuove azioni in base alle caratteristiche dei personaggi e alla trama (Fernandez 2014) è possibile lavorare a una sceneggiatura parziale. L’attore robot può improvvisare la restante parte durante la messa in scena, a seconda della reazione del pubblico.

Le interazioni uomo-robot in questa fase potrebbero essere:

• tramite interfaccia: studenti e insegnanti creano la sceneggiatura attraverso un programma di testo o grafico caricato su un computer o dispositivo mobile (Laamanenet 2015); con modelli 3D di attori robot e del palcoscenico (Buhaiciuc 2013); usando oggetti concreti (programmazione concreta) che rappresentano elementi sul palco; interagendo virtualmente con avatar di attori robot;
• dirette: studenti e insegnanti lavorano alla sceneggiatura interagendo con il robot. Quest’ultimo impara una sceneggiatura usando esempi forniti da studenti e insegnanti (apprendimento per dimostrazione). Gli input potrebbero consistere in suoni o comandi visivi, tattili e linguistici (Rouanet 2013).

Interpretare 
la sceneggiatura

Una volta creata la sceneggiatura, l’attore robot deve sapere come eseguire i gesti o la postura. Esistono tre livelli di autonomia nell’interpretazione della sceneggiatura:

• interpretazione manuale. Gli studenti o gli insegnanti programmano o insegnano all’attore robot come eseguire comportamenti e azioni;
• interpretazione automatica. Attori robot autonomi o un software sono in grado di comprendere la descrizione della sceneggiatura (Fernandez 2014). Un attore robot autonomo può anche arricchire la descrizione del copione. Ad esempio, se vi è scritto che l’attore robot cammini ma non viene specificato come, il robot può scegliere il modo di camminare a seconda della personalità e dello stato emotivo del personaggio che interpreta, senza istruzioni aggiuntive;
• interpretazione collaborativa. Studenti o insegnanti insieme a robot interpretano e arricchiscono la sceneggiatura (Lu 2012). Ad esempio, un essere umano potrebbe insegnare a un robot come eseguire un’azione, che il robot potrebbe poi modificare o aggiungere ad altre.

Il corpo del robot

Una sfida interessante è creare comportamenti robotici leggibili dall’uomo. Il pubblico e gli attori umani dovrebbero poter capire le sue intenzioni e i suoi stati emotivi, in modo da prevedere ciò che farà e interagire con lui in modo efficace (Knight, 2011).

Il corpo di un attore robot è il suo strumento principale. I mezzi che ha a disposizione per trasmettere significati sono:

• Espressioni non verbali: secondo lo psicologo Albert Mehrabian (1972) nella comunicazione uomo-uomo il 55% delle informazioni è fornito dalle espressioni non verbali: attraverso le espressioni del viso, i gesti, la postura, l’allineamento del corpo e la prossemica si può illustrare, rafforzare o smentire un messaggio verbale. A questo scopo un attore robot dovrebbe cambiare improvvisamente direzione, velocità, dimensioni, forma e frequenza dei gesti (Cohen 2011).
• Espressioni verbali. Anche le espressioni verbali sono un elemento essenziale per trasmettere significati. Un attore robot deve esprimere le emozioni attraverso il contenuto emotivo del linguaggio, ad esempio usando la prosodia, il volume, il tono e la qualità della voce (livello, variazione, gamma).
• Aspetto fisico. Le persone maturano aspettative sul comportamento di un robot in base al suo aspetto. L’abbigliamento, gli accessori e i materiali indossati dai personaggi riflettono la loro personalità o il loro status sociale. I costumi, inoltre, rimandano al periodo e allo stile della rappresentazione.
• Suoni e luci. Un attore robot potrebbe esprimere intenzioni ed emozioni attraverso il colore e l’intensità della luce. Ad esempio, arrabbiato quando la luce intorno agli occhi è rossa o triste quando è blu scuro (Buhaiciuc 2013). Tuttavia, al momento non vi è consenso su quali colori esprimano determinate emozioni, perché esistono troppe variabili legate alla cultura (Park 2010).

Le emozioni
dell’attore robot

Un’altra sfida importante sta nel creare personaggi credibili. Gli attori robot devono sembrare al pubblico e agli attori umani intelligenti, realistici e sensati (Mateas 1999). Per questo sono indispensabili:

• Emozioni. L’attore robot dovrebbe avere la capacità di esprimere le emozioni e di rispondere a quelle altrui (Breazeal 2003). Il suo stato emotivo dovrebbe avere un’influenza sulle sue azioni e sui suoi comportamenti (Fernandez 2014). L’effetto di una risposta emotiva dovrebbe durare poco, dopo di ché il robot tornerebbe allo stato emotivo “di base”, fino a un ulteriore evento. I fattori che influenzano l’intensità e il tipo di emozione includono la personalità, l’empatia (Leite 2013), la situazione sociale (il livello di intensità emotiva deve essere adeguato al contesto) (Fernandez 2014) e l’atteggiamento (apprezzare o meno una persona o un oggetto può servire da stimolo).
• Personalità. Si tratta dell’insieme dei tratti psicologici che rendono unico un personaggio. La personalità ha un’influenza sul comportamento dei personaggi, da come si muovono a come parlano (Mateas 1999). Gli attori robot devono dare vita alle personalità descritte in una sceneggiatura in modo coerente e credibile usando le espressioni verbali e non verbali (Rousseau 1998).
• Atteggiamento. L’atteggiamento è l’insieme dei sentimenti (positivi o negativi) verso una persona, un oggetto, un animale o un luogo. Essi compaiono e cambiano in risposta a stimoli specifici, ad esempio l’antipatia verso una persona ostile (Moshkina 2011).
• Umore. Gli eventi o gli stimoli del contesto dovrebbero cambiare l’umore del personaggio (positivo, neutro o negativo). Questo effetto deve attenuarsi nel tempo, riportando l’attore robot al suo stato “base” (Gockle 2006). I fattori che influenzano l’intensità e il tipo di umore includono i cambiamenti dello stato fisiologico (malattie, dolore, mancanza di sonno, affaticamento e fame), lo stato emotivo e gli scambi sociali (una interazione positiva modula un umore positivo, e viceversa).
• Empatia. L’empatia è stata concettualizzata in due modi, come empatia cognitiva e come empatia affettiva (Leite 2013). L’empatia cognitiva, nota anche come presa di prospettiva, è la capacità di capire i sentimenti, i pensieri e le situazioni altrui (stare nei panni di un altro). L’empatia affettiva, nota anche come contagio emotivo, è stata considerata la facoltà di provare emozioni o sentimenti sperimentati da altri. L’empatia affettiva può consentire agli attori robot di esprimere emozioni in accordo con lo stato emotivo di altri personaggi. Attraverso essa un robot attore dovrebbe inserire comportamenti sociali nella sua performance (Leite 2013), ad esempio usare espressioni empatiche come “Congratulazioni!” o “Ben fatto!” quando un altro personaggio condivide una buona notizia. Oppure cambiare la trama in base alla sua risposta empatica.
• Evoluzione. Le caratteristiche dei vari personaggi e le loro relazioni sociali cambiano nel tempo e a seguito delle interazioni con gli altri (Mateas 1999). La risposta empatica di un interlocutore deve cambiare la relazione che si ha con lui, per esempio trasformandolo da sconosciuto ad amico.
• Backstory. Si tratta della storia di un personaggio, che include dettagli sulla sua età, famiglia, situazione di vita, lavoro e così via (Simmons 2011).
• Naturalezza dei movimenti. I movimenti degli attori robot dovrebbero sembrare il più possibile naturali (Fernandez 2014). I ricercatori nel campo dell’animazione al computer e della robotica hanno usato le teorie della performance artistica, ad esempio i Disney Animation Principles (DAP) e la Laban Movement Analysis (LMA) (Sunardi, 2010). Anche le tecniche del teatro de burattini possono servire per creare personaggi credibili. Il potere espressivo di un burattino non è determinato da quanto imita bene il comportamento umano, ma dalla capacità di astrarre e di rappresentare artisticamente i movimenti umani (Jochum 2014).
• Autonomia dei comportamenti. Anche se non ha un ruolo attivo, l’attore robot non dovrebbe essere immobile per non dare la sensazione di non avere vita. Un attore ha sempre uno stato interno che viene mostrato attraverso le espressioni del corpo (Fernandez 2013). Per essere il più possibile credibile, il robot dovrebbe avere comportamenti autonomi, anche piccoli, come respirare o sbattere le palpebre. Per simulare questi comportamenti è stato spesso usato il metodo di generazione del rumore di Perlin (Simmons 2011).
• Sguardo. Lo sguardo aiuta ad aumentare la credibilità del personaggio. Il contatto visivo dà l’impressione che il robot stia ascoltando e prestando attenzione a ciò che gli altri dicono o fanno (Andrist 2014).
• Coerenza tra stato interno ed espressioni non verbali. L’attore robot dovrebbe scegliere i gesti, le pose del corpo o le azioni fisiche che descrivono al meglio il suo stato interno e il contesto in cui si trova (Hoffman 2011).
• Coerenza tra espressioni verbali e non verbali. Le persone sono sensibili alla tempistica e alla fluidità del coordinamento fra il comportamento verbale e non verbale (Hoffman 2011). Di conseguenza, è importante che un attore robot mostri coerenza tra le parole e i gesti.
• Reattività in tempo reale. L’attore robot dovrebbe reagire in tempo reale alle azioni degli attori umani e del pubblico (Hoffman 2011).

Tratto da: F. Bravo, A. González, E. González, Interactive Drama With Robots for Teaching Non-Technical Subjects, in «Journal of Human-Robot Interaction», vol. 6, n. 2, 2017, pp. 48-69.

Traduzione di Francesca Nicola.

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