Dolphin Sam : a smart pet for children with intellectual disability

Children with intellectual disabilities (ID) and with autism spectrum disorder (ASD) lack cognitive and communicative (verbal or non-verbal) abilities. They suffer from difficulties in social interaction and repetitive behaviours. Technological innovation and computing devices pervasiveness allow to integrate technical tools in care processes. So technology plays a significant role in modern therapies. Through recreational activities and interaction with smart objects, children can expand their knowledge and improve their abilities. Inspired by already existing therapies with smart objects and by dolphin therapy, the aim of our thesis is to develop a smart dolphin-shaped toy called SAM, which engages children in games and therapeutic activities. SAM emits different stimuli when it is handled by children. The dolphin behaviours are integrated with lights and multimedia animations showed on a screen and inside the environment. A web application manages all the activities and enables to create and edit new games to meet the special needs of each child. The dolphin can be used in autonomous mode, performing a set of default behaviours, or in integrated mode, connected to the web application inside a smart space. Dolphin Sam has been used in two therapeutic centres, so far, Sam Foundation (Amstelveen, Netherlands) and L’Abilità (Milan, Italy). The project involved from 2 to 12-year-old children. Children suffering from most serious disabilities used Dolphin Sam in autonomous mode, while those with mild disabilities used it in integrated mode. The empirical study is still being carried on, but a great improvement in communication involvement and social engagement has already been noticed in patients during initial experimental stages. The product we realized is convincing and already offers a broad set of different behaviours in its current form and allows to create a lot of different and customize activities. 

I bambini con disabilità intellettive (ID) e con disordini dello spettro autistico (ASD) sono caratterizzati da limitazioni nelle loro capacità cognitive e comunicative, verbali o non verbali, da difficoltà nell’interazione sociale e da pattern ripetitivi di comportamento. L’innovazione tecnologica e la pervasività dei dispositivi informatici hanno permesso di integrare strumenti tecnici all’interno dei processi di cura: la tecnologia assume così un ruolo determinante per le terapie moderne. Attraverso l’attività ludica e l’interazione con gli smart object, i bambini hanno la possibilità di apprendere nuove conoscenze e migliorare le proprie capacità. Ispirati dalle terapie con smart object già esistenti e dalla Delfinoterapia, lo scopo della nostra tesi è stato quello di sviluppare un delfino giocattolo intelligente chiamato SAM, che coinvolge i bambini in giochi e attività terapeutici. SAM produce diversi stimoli in risposta alla manipolazione da parte dei bambini. I comportamenti del delfino sono integrati con luci ed animazioni multimediali mostrate a schermo e all’interno dell’ambiente. Una web application gestisce l’insieme di tutte le attività e permette di creare e modificare nuovi giochi per avvicinarsi alle necessità specifiche di ogni bambino. Il delfino può essere utilizzato in modalità autonoma, eseguendo cioè comportamenti predefiniti, o in modalità integrata, in connessione a una web application all’interno di uno smart space. Finora Dolphin Sam è stato utilizzato in due centri terapeutici diversi, Sam Foundation (Amstelveen, Olanda) e L’Abilità (Milano, Italia). Il progetto ha coinvolto bambini di età compresa tra i 2 e i 12 anni. I bambini affetti da disabilità più gravi utilizzano Dolphin Sam in modalità autonoma, mentre i bambini con disabilità meno gravi utilizzano la modalità integrata. Studi empirici sono ancora in corso, ma già dalle prime fasi della sperimentazione è stato notato un forte miglioramento nel coinvolgimento comunicativo e sociale dei pazienti. Il prodotto realizzato è molto valido e presenta già nella sua forma attuale una vasta gamma di comportamenti e la possibilità di creare attività personalizzate e diversificate.