Modeling stress factors for the formal analysis of assistive robotic applications

The evolution of assistive robotics represents a significant step towards optimizing human assistance in a wide range of contexts, from healthcare to daily support. One of the crucial challenges in this scenario is understanding and integrating the stress factor into the interaction between humans and robots. This study focuses on introducing the concept of stress within a model designed for robotic applications, aiming to capture the complex dynamics of stress in human behavior and assess how this element should be considered in the design and implementation of assistive robotics systems. The main objective of this research is to comprehend how human behavior, influenced by stress, can be modeled and integrated into robotic applications to promote more effective and human-centered assistance. This involves exploring the physiological and psychological dynamics related to stress, as well as analyzing their implications in the field of assistive robotics. Throughout this discourse, we will examine a model-based approach that takes into account the variability of human stress in robot-patient interactions. Through a combination of formal modeling and experimental validation, we seek to address key questions regarding the design of robotic systems capable of dynamically adapting to individual patient conditions and providing personalized and timely support. In this perspective, the present study serves as a significant contribution to advancing the understanding of the role of stress in human patients and the evolution of assistive robotics. In conclusion, we will explore how the integration of stress-based human behavior models can pave the way for enhancing the effectiveness and humanization of robotic applications in assisting individuals.

L'evoluzione della robotica assistiva rappresenta un passo significativo verso l'ottimizzazione dell'assistenza umana in una vasta gamma di contesti, dalla salute all'assistenza quotidiana. Una delle sfide cruciali che si affaccia in questo scenario è la comprensione e l'integrazione del fattore stress nell'interazione tra esseri umani e robot. Questo studio si concentra sull'introduzione del concetto di stress all'interno di un modello progettato per applicazioni robotiche, mirando a catturare la complessa dinamica dello stress nel comportamento umano e a valutare quanto questo elemento debba essere preso in considerazione nel design e nell'implementazione di sistemi di robotica assistiva. L'obiettivo principale di questa ricerca è comprendere come il comportamento umano, condizionato dallo stress, possa essere modellato e integrato in applicazioni robotiche per promuovere un'assistenza più efficace e centrata sull'essere umano. Ciò implica l'esplorazione delle dinamiche fisiologiche e psicologiche legate allo stress, nonché l'analisi delle loro implicazioni nell'ambito della robotica assistiva. Nel corso di questa trattazione, esamineremo un approccio basato su modelli che tiene conto della variabilità dello stress umano nelle interazioni tra robot e paziente. Attraverso una combinazione di modellazione formale e validazione sperimentale, cercheremo di rispondere a domande chiave riguardanti la progettazione di sistemi robotici in grado di adattarsi dinamicamente alle condizioni individuali dei pazienti e di offrire un supporto personalizzato e tempestivo. In questa prospettiva, il presente studio si pone come un contributo significativo per avanzare nella comprensione del ruolo dello stress nei pazienti umani e nell'evoluzione della robotica assistiva. Concludendo, esploreremo come l'integrazione di modelli di comportamento umano basati sullo stress possa aprire nuove strade per migliorare l'efficacia e l'umanizzazione delle applicazioni robotiche nell'assistenza alle persone.