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Research Through Design

  • Detto anche: RtD
  • Categoria: Control › Human in the loop
  • Tag: design-research, human-robot-interaction, prototyping, methodology, hci

Un approccio alla ricerca in cui progettare e costruire prototipi è il modo principale di produrre conoscenza, e in cui gli artefatti e la riflessione sulla loro realizzazione sono trattati come risultati di ricerca.

Definizione

Ricerca attraverso il design (RtD) (research through design) è un approccio alla ricerca in cui l'atto di progettare, prototipare e costruire è il metodo centrale per generare conoscenza, invece di un passaggio che viene dopo. L'espressione deriva dall'articolo di Christopher Frayling del 1993 Research in Art and Design, che distingueva la ricerca sul design, la ricerca per il design e la ricerca attraverso il design. Nell'interazione uomo-computer è stata sviluppata ulteriormente da Zimmerman, Forlizzi ed Evenson, il cui articolo al CHI del 2007 descriveva come i designer possano dare contributi di ricerca costruendo artefatti che incarnano uno stato futuro migliore proposto.

In un progetto di RtD, i ricercatori inquadrano un problema o un'opportunità, poi iterano attraverso concept, schizzi e prototipi funzionanti, documentando le decisioni di design, le alternative considerate e ciò che è stato appreso in ogni fase. Gli artefatti risultanti sono trattati come portatori di conoscenza: rendono concreta un'idea di come la tecnologia potrebbe essere, e possono essere messi in uso e studiati con le persone. I contributi sono di solito generativi più che predittivi, come qualità di design, framework, metafore o raccolte annotate di artefatti su cui altri designer possono costruire. Approcci come i portfolio annotati sono stati proposti per rendere esplicita la conoscenza contenuta in un insieme di artefatti.

In robotica la RtD è più comune nell'interazione uomo-robot, dove i ricercatori esplorano forma, movimento, materiali e comportamento del robot tramite prototipi fisici invece di partire da una piattaforma robotica fissa. Si distingue dalla prototipazione ingegneristica, in cui il prototipo è un passo verso un prodotto specificato, e dagli esperimenti controllati, il cui scopo è verificare un'ipotesi. Gli studi di RtD sono giudicati in base al rigore della documentazione del processo, alla qualità della riflessione e alla rilevanza dei contributi, non in base alla generalizzazione statistica. I critici osservano che questo rende i risultati più difficili da confrontare e replicare, ed è per questo che si insiste su un'accurata documentazione del processo di design.

Perché è importante

Alcune domande su come i robot dovrebbero apparire, muoversi e inserirsi negli spazi quotidiani non trovano risposta testando robot esistenti, perché i design giusti non esistono ancora. La RtD offre ai ricercatori un modo riconosciuto per esplorare queste domande costruendo, e spiega la struttura e il contributo di molti articoli di HRI guidati dal design che altrimenti gli ingegneri potrebbero leggere come esperimenti incompleti.

Applicazioni principali

  • Esplorazione di forma, materiali e movimento del robot nell'interazione uomo-robot
  • Progettazione di robot sociali, ambientali e domestici
  • Design speculativo e critico dei futuri ruoli dei robot
  • Sviluppo di framework e metafore di design per il comportamento dei robot
  • Interaction design per dispositivi robotici indossabili e assistivi

In pratica

Un gruppo di HRI vuole esplorare robot che condividono uno spazio abitativo senza richiedere attenzione. Invece di adattare un robot esistente, il gruppo abbozza concept basati su come le piante si muovono e crescono, poi costruisce una serie di prototipi con meccanismi lenti azionati da motori passo-passo, foglie flessibili stampate e tessuto. Ogni prototipo viene collocato in una stanza simile a un'abitazione, osservato e discusso con i partecipanti, e il team registra perché ogni scelta di design è stata mantenuta o scartata. L'articolo presenta i prototipi, le metafore di design a cui il gruppo è arrivato e le domande aperte che hanno sollevato, invece di un singolo valore di prestazione.

Idee sbagliate comuni

  • La ricerca attraverso il design è solo costruire un prototipo — il contributo di ricerca deriva da un'iterazione documentata e riflessiva e dalla conoscenza che se ne trae, non dal solo artefatto
  • Gli studi di RtD sono esperimenti controllati falliti — mirano a generare idee, framework e conoscenza di design, non a verificare statisticamente un'ipotesi
  • La RtD è la stessa cosa della progettazione ingegneristica o dello sviluppo di prodotto — i prototipi ingegneristici servono un obiettivo specificato, mentre la RtD usa il costruire per scoprire quale dovrebbe essere l'obiettivo o quali siano le domande giuste

Chi dovrebbe saperlo

  • Ricercatori e designer di interazione uomo-robot
  • Ingegneri che collaborano con ricercatori di design
  • Revisori di articoli di robotica guidati dal design
  • Studenti che passano dall'ingegneria all'HRI

Tecnologie correlate

  • Prototipazione rapida (Rapid Prototyping)
  • Portfolio annotati (Annotated Portfolios)
  • Design partecipativo (Participatory Design)
  • Design speculativo (Speculative Design)
  • Studi di impiego sul campo (Field Deployment Studies)

Termini correlati

  • Wizard of Oz
  • Godspeed Questionnaire
  • Novelty Effect
  • End-User Robot Programming

Progetti correlati

  • Webots: Cross-platform robot simulator with built-in models, sensors, and development environment
  • Reachy Mini: Open-source desktop robot from Pollen and Hugging Face with an expressive 6-DoF head
  • RAI: Vendor-agnostic agent framework for ROS 2 robots and physical AI
  • Assistive Gym: Physics simulation framework for training assistive robots in caregiving tasks

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