ENG: Engineering researchers at the University of Waterloo are successfully using a robot to help keep children with learning disabilities focused on their work. Dr. Kerstin Dautenhahn, a professor of electrical and computer engineering, has been working on robotics in the context of disability for many years and incorporates principles of equity, inclusion and diversity in research projects. Students with learning disabilities may benefit from additional learning support, such as one-on-one instruction and the use of smartphones and tablets. Educators have in recent years explored the use of social robots to help students learn, but most often, their research has focused on children with Autism Spectrum Disorder. As a result, little work has been done on the use of socially assistive robots for students with learning disabilities.

Along with two other Waterloo engineering researchers and three experts from the Learning Disabilities Society in Vancouver, Dautenhahn decided to change this, conducting a series of tests with a small humanoid robot called QT. Dautenhahn said the robot’s ability to perform gestures using its head and hands, accompanied by its speech and facial features, makes it very suitable for use with children with learning disabilities.

Building on promising earlier research, the researchers divided 16 students with learning disabilities into two groups. In one group, students worked one-on-one with an instructor only. In the other group, the students worked one-on-one with an instructor and a QT robot. In the latter group, the instructor used a tablet to direct the robot, which then autonomously performed various activities using its speech and gestures. While the instructor controlled the sessions, the robot took over at certain times, triggered by the instructor, to lead the student. Besides introducing the session, the robot set goals and provided self-regulating strategies, if necessary. If the learning process was getting off-track, the robot used strategies such as games, riddles, jokes, breathing exercises and physical movements to redirect the student back to the task.

RO: Cercetătorii în domeniul ingineriei de la Universitatea din Waterloo folosesc cu succes un robot pentru a-i ajuta pe copiii cu dificultăți de învățare să se concentreze asupra muncii lor. Dr. Kerstin Dautenhahn, profesor de inginerie electrică și informatică, lucrează de mulți ani la robotică în contextul dizabilității și încorporează principiile echității, incluziunii și diversității în proiectele de cercetare. Elevii cu dizabilități de învățare pot beneficia de sprijin suplimentar pentru învățare, cum ar fi instruirea individuală și utilizarea smartphone-urilor și a tabletelor. În ultimii ani, educatorii au explorat utilizarea roboților sociali pentru a-i ajuta pe elevi să învețe, dar, cel mai adesea, cercetările lor s-au axat pe copiii cu tulburări din spectrul autist. Prin urmare, s-au realizat puține lucrări privind utilizarea roboților de asistență socială pentru elevii cu dificultăți de învățare.

Împreună cu alți doi cercetători în domeniul ingineriei de la Waterloo și cu trei experți de la Learning Disabilities Society din Vancouver, Dautenhahn a decis să schimbe acest lucru, efectuând o serie de teste cu un mic robot umanoid numit QT. Dautenhahn a declarat că abilitatea robotului de a efectua gesturi cu ajutorul capului și al mâinilor, însoțită de vorbire și de trăsăturile sale faciale, îl face foarte potrivit pentru a fi utilizat cu copiii cu dificultăți de învățare.

Bazându-se pe cercetări anterioare promițătoare, cercetătorii au împărțit 16 elevi cu dificultăți de învățare în două grupuri. Într-un grup, elevii au lucrat individual doar cu un instructor. În celălalt grup, elevii au lucrat atât cu un instructor, cât și cu un robot QT. În acest grup din urmă, instructorul a folosit o tabletă pentru a dirija robotul, care apoi a efectuat în mod autonom diverse activități folosind vorbirea și gesturile sale. În timp ce instructorul a controlat sesiunile, robotul a preluat controlul în anumite momente, declanșat de instructor, pentru a-i îndruma pe studenți. Pe lângă introducerea sesiunii, robotul a stabilit obiective și a oferit strategii de autoreglare, dacă era necesar. În cazul în care procesul de învățare se abătea de la curs, robotul folosea strategii precum jocuri, ghicitori, glume, exerciții de respirație și mișcări fizice pentru a redirecționa studentul înapoi la sarcină.

Source (Waterloo News, “Robot helps students with learning disabilities stay focused”, 21.02.2023)

Paper: Azizi, N., Chandra, S., Gray, M., Fane, J., Sager, M. and Dautenhahn, K., 2023, February. User evaluation of social robots as a tool in one-to-one instructional settings for students with learning disabilities. In Social Robotics: 14th International Conference, ICSR 2022, Florence, Italy, December 13–16, 2022, Proceedings, Part II (pp. 146-159). Cham: Springer Nature Switzerland.