Ele : a companion robot as a conversational enabler for children

At the time of writing, the employment of social robots to support the therapy of children with Neurodevelopmental disorders is continuously increasing. Ele, a social plush toy with conversational proxy capabilities, takes place in this context with the goal of embodying all the most common characteristics that a social robot needs to have, plus other rarer features. The goal of this work is to evaluate Ele's performances in terms of effectiveness and efficiency as a conversational proxy during the therapy and to finally test its features in real-life scenario with a pool of neurotypical children, in order to get the first qualitative and quantitative results that could be seen as a starting point for further studies involving children with NDD. In the first performance evaluation study, many problems have been highlighted; due to these problems, Ele was more a conversational inhibitor than a conversational facilitator. An usability study has been conducted in order to find out as many problems as possible and to confirm the already known ones. The identified problems have been solved during a re-engineering process and a more stable, reliable and functioning version of Ele has been obtained. Subsequently, a further usability study with the aim of validating the quality of the new version of Ele has been conducted and the results proved that the re-engineering process has been effective. Such positive results made possible to carry out both the real-life scenario study, involving the neurotypical children, and a parallel one, involving a child with autism, using the same settings and protocol with the proper adjustments. The results, coming from both qualitative and quantitative data, look promising because, from a conversational point of view, there is no evidence of the existence of a gap between Ele and a human as speaker; moreover all the children, boy with autism included, appreciated the interaction with Ele way more than the one with the human.

L'utilizzo dei social robot in supporto alla terapia per i bambini con disturbi del neurosviluppo è in continuo aumento. È in questo contesto che si colloca Ele, un social toy con funzionalità da proxy conversazionale, progettato per possedere tutte le caratteristiche più comuni ai social robot già esistenti, presentandone di ulteriori più rare. L'obiettivo di questo lavoro è valutare le performance di Ele in termini di efficacia ed efficienza come proxy conversazionale e infine valutarne le caratteristiche in un scenario reale tramite uno studio che coinvolge un gruppo di bambini neurotipici; questo studio si configura come un punto di partenza per eventuali studi futuri che coinvolgano bambini con disturbi del neurosviluppo. In una fase iniziale dello studio, che valuta le performance di Ele, sono sorte diverse problematiche che la rendevano un inibitore della conversazione anziché un facilitatore. Per cercare di individuare la totalità delle problematiche e per confermare quelle già evidenziate, è stato portato avanti uno studio di usabilità. A questo punto i problemi identificati sono stati risolti per mezzo di un processo di reingegnerizzazione che ha permesso di raggiungere una versione più stabile, affidabile e funzionante di Ele. Successivamente, allo scopo di validare la qualità di questa nuova versione, è stato condotto un ulteriore studio di usabilità che ha provato l'efficacia della reingegnerizzazione. Grazie alla qualità raggiunta dal prototipo, è stato possibile intraprendere sia uno studio che coinvolgesse i bambini neurotipici, sia un ulteriore studio, condotto parallelamente, che coinvolgesse un bambino affetto da autismo. Tali esperimenti presentavano lo stesso protocollo e lo stesso setting, con le dovute modifiche nel secondo caso. I risultati, ottenuti a partire dall'analisi dei dati qualitativi e quantitativi, fanno ben sperare poichè dal punto di vista conversazionale non c'è evidenza dell'esistenza di una sostanziale differenza tra Ele e una persona nel ruolo di interlocutore. Inoltre tutti i bambini, compreso quello affetto da autismo, hanno manifestato un maggiore apprezzamento per l'interazione con Ele rispetto a quella con la persona.