Riassunto analitico
Nel panorama industriale moderno l'utilizzo di robot che possano sostituire l'uomo nello svolgimento di determinati compiti, fisici o decisionali, è ormai ampiamente affermato tanto che, in alcuni casi, risulta addirittura impensabile immaginare di mantenere determinati standard di efficienza privandosi del supporto di questi sistemi di automazione.
D'altra parte, sebbene l'utilizzo di queste tecnologie sia ormai la normalità in ambito industriale, quello della robotica rimane un settore in continua evoluzione e lo sviluppo di nuove risorse è destinato ad influenzare fortemente l'organizzazione della produzione.
Un esempio risiede nella robotica collaborativa, infatti, la possibiltà di interazione tra operatori umani e robot, introdotta da questa branca della robotica, ha portato ad una radicale rivoluzione della gestione degli ambienti di lavoro automatizzati. Questo cambiamento offre molti vantaggi, come l'aumento di efficienza nello svolgimento dei task e nella gestione degli spazi, ma, allo stesso tempo rende più complessa la gestione della sicurezza e del controllo dei robot.
Il progetto presentato nella tesi prevede lo sviluppo di un algoritmo di controllo per manipolatori robotici collaborativi con lo scopo di garantire che il robot possa operare in modo flessibile e sicuro, adattandosi a diverse situazioni e task, senza compromettere la sicurezza degli operatori umani.
Una delle sfide principali è rappresentata dalla generazione delle traiettorie di movimento del robot. Per affrontare questo problema viene utilizzato il metodo delle Dynamical Movement Primitives (DMP), sviluppato da S. Schaal. Le DMP sono una tecnica ispirata al comportamento dei sistemi biologici nell'esecuzione di movimenti complessi, che consente al robot di adattare dinamicamente le sue traiettorie spaziali e temporali in risposta a variazioni nell'ambiente di lavoro. Questa flessibilità è fondamentale per garantire che il robot possa eseguire con successo una vasta gamma di compiti, anche in presenza di cambiamenti imprevisti.
Inoltre, per garantire la sicurezza durante l'esecuzione dei task, il progetto adotta un approccio basato sull'articolo "A Safety-Aware Kinodynamic Architecture for Human-Robot Collaboration". Questo metodo è fondato sul concetto di Speed and Separation Monitoring (SSM), ovvero prevede il monitoraggio costante della velocità di esecuzione dei movimenti in relazione alla distanza tra il robot e gli operatori umani nell'ambiente di lavoro.
In sintesi, il progetto si propone di sviluppare un sistema di controllo avanzato che permetta al robot di operare in modo flessibile e sicuro, adattandosi dinamicamente alle variazioni dell'ambiente e garantendo la protezione degli operatori umani. La combinazione delle Dynamical Movement Primitives per la generazione delle traiettorie e dell'approccio Safety-Aware Kinodynamic per la gestione della sicurezza rappresenta un metodo efficace per l'integrazione dei robot collaborativi negli ambienti di lavoro.
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