Studio prototipale e simulazione multibody di un dispositivo indossabile IoT per il monitoraggio in ambiente di lavoro = Modeling and prototyping of an IoT wearable device for the safety and monitoring in the workspace

Negli ultimi decenni, al fine di garantire l’incolumità dei lavoratori e del personale, il tema della sicurezza sul lavoro ha assunto un’importanza rilevante. Anche l’introduzione di nuove regolamentazioni a tal riguardo ha fatto sì che i datori di lavoro adottassero nuove misure e azioni interne ed esterne all’azienda volte a preservare la salute dei dipendenti. La progettazione di dispositivi innovativi fondati sulle nuove tecnologie dell’Industria 4.0 pone le basi a un monitoraggio continuo dei lavoratori, che garantisca un pronto intervento quando necessario ed eviti l’insorgere di situazioni pericolose. L’obiettivo dello studio è quello di progettare un dispositivo indossabile sensorizzato, che permetta di monitorare costantemente i lavoratori e in questo modo garantire la loro sicurezza sul luogo di lavoro. Si tratta di un casco di protezione in grado di monitorare le condizioni ambientali, lo stato di salute e di attività dell’operatore e il corretto utilizzo del dispositivo di protezione. Parallelamente, per permettere la simulazione delle principali attività svolte sui luoghi di lavoro, il proposito è di realizzare un modello multibody con androide che permetta di predire i parametri monitorati dal casco sensorizzato. Per la realizzazione del dispositivo indossabile IoT, si utilizzano due schede Arduino con sensori integrati e dotate di Bluetooth e/o Wi-Fi per la trasmissione dei dati. Mediante la loro opportuna programmazione, è possibile trasferire i dati ad un calcolatore centrale e permettere l’analisi degli stessi. Inoltre, si propone l’integrazione del dispositivo con un sistema di avviso di prossimità, che permetta di tenere sotto controllo le distanze relative uomo – macchina. Per quanto concerne l’attività multibody, invece, questa è condotta sul software Adams/View facendo uso di un modello androide già esistente ed apportando le opportune modifiche. Il modello è poi validato sperimentalmente per permettere la correlazione tra lo stesso e i parametri registrati dal dispositivo IoT. Il lavoro di tesi permette in questo modo di avere un modello multibody in grado di simulare adeguatamente alcune attività caratteristiche del luogo di lavoro, e dunque predire i parametri relativi allo stato di attività registrati dal casco sensorizzato progettato. A tal proposito, si presenta un indice di mobilità che può essere indicativo dello stato di stanchezza degli operatori a fine giornata, e che si possa calcolare sia dai dati monitorati dal dispositivo IoT che dalla simulazione multibody. In futuro sarebbe opportuno integrare il dispositivo realizzato con la possibilità di monitorare la frequenza cardiaca, in maniera tale da poter calcolare direttamente un indice di affaticamento dei dipendenti a fine giornata.