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PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
INTERFACCE UOMO MACCHINA, SISTEMI DI TELEOPERAZIONE, INTERFACCE APTICHE, CONTROLLO DI SISTEMI MECCANICI, SICUREZZA, STABILITA', MACCHINE OPERATRICI

SMS SIAMO - Sistemi Master Slave per la Sicurezza Attiva di Macchine Operatrici

Università degli Studi di Padova
Abstract
Secondo l'ultimo rapporto dell'ILO (Ufficio Internazionale del Lavoro) [1] ogni anno 2.2 milioni di persone muoiono o non sono più in grado di lavorare a causa di incidenti o malattie legate al mondo del lavoro. Una consistente percentuale di questi incidenti avviene nei processi di movimentazione ed interazione tra macchine operatrici di grosse dimensioni ed operatori umani. Le cause possono essere diverse e complesse. Sicuramente, come messo in evidenza dal rapporto, uno dei problemi principali va ricercato nel livello inadeguato di interazione tra la macchina operatrice e l'operatore che la governa. In questo senso l'automazione ha acuito il fenomeno perché in molti casi ha reso indipendente la macchina operatrice rispetto all'operatore cha ha visto ridotto il proprio ruolo di vigilanza.

Per facilitare il compito dell'operatore sono stati sviluppati negli ultimi decenni sistemi di tipo master-slave [3]: master è il sistema con cui interagisce l'operatore, che svolge il ruolo di interfaccia tra l’uomo e la macchina; la macchina operatrice vera e propria è detta slave. I due moduli comunicano reciprocamente implementando ciò che viene detta telemanipolazione.

Malgrado esistano molti studi riguardanti questo argomento come si evince da una copiosa bibliografia, l'aspetto della sicurezza non è stato ancora affrontato con completezza. Per questo motivo la sicurezza nella telemanipolazione robotica è stata >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Aldo Rossi Università degli Studi di PADOVA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Nell'ultimo decennio, grazie al notevole sviluppo della meccatronica, l'automazione ha trovato applicazione anche nel campo delle macchine operatrici pesanti. Poiché tale settore industriale è il più soggetto ad incidenti sul luogo di lavoro come confermano l'ultimo rapporto dell'ILO [1] e le statistiche INAIL [2], è necessario che l'automazione si focalizzi oltre che sugli aspetti legati alla produttività delle macchine anche su quelli della sicurezza degli operatori. Per questo motivo la sicurezza nella telemanipolazione robotica è stata inserita all'interno della Piattaforma Tecnologica sulla Robotica per la formalizzazione del VII Programma Quadro dell'Unione Europea [4].

L'obiettivo ultimo del presente Progetto di Ricerca Nazionale consiste nell'individuare, studiare e realizzare sistemi meccatronici in grado di aumentare il grado di sicurezza nell'interazione tra l'uomo e la macchina, rendendone anche più semplice ed intuitivo l’utilizzo.
A tale scopo sono stati individuati i seguenti strumenti:
- lo sviluppo di innovativi dispositivi di comando sia attivi (master aptici) che passivi (master per "extenders").
- lo sviluppo di strategie di controllo capaci di filtrare, incrementare e migliorare le informazioni che il modulo di comando (master) e la macchina operatrice (slave) si scambiano;
- il progetto di supervisori capaci di agire a livello master e a livello >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Una macchina operatrice complessa può essere suddivisa in due moduli operanti in concomitanza: il modulo slave ed il modulo master. Il modulo slave è rappresentato dalla macchina operatrice che interagisce con l'ambiente ed esegue il task specifico (escavatori, robot teleguidati, gru, sistemi trasporto); il modulo master è rappresentato dal sistema con cui interagisce l'operatore per teleguidare il sistema slave (joystick, console, teaching box, interfacce aptiche).

Malgrado esistano molti studi riguardanti i sistemi di teleoperazione master-slave, come si evince da una copiosa bibliografia [3], l'aspetto della sicurezza non è stato ancora affrontato con completezza. Per questo motivo la sicurezza nella telemanipolazione robotica è stata inserita all'interno della Piattaforma Tecnologica sulla Robotica per la formalizzazione del VII Programma Quadro dell'Unione Europea [4]. Le problematiche in gioco, inoltre, aumentano di complessità nel caso di ambienti estremamente pericolosi per l'operatore, come nel caso delle macchine operatrici operanti in miniere [5], delle unità semoventi di trivellazione e trasporto [6], delle gru di grosse dimensioni [7], della telemalipolazione in ambienti nocivi [8].

Al fine di ridurre i rischi legati all'utilizzo di queste macchine, alcuni studiosi orientano il loro lavoro nella direzione di rendere autonome le operazioni svolte dalla macchina, basandosi sullo sviluppo di modelli >>>