Brain-Computer Interface a Supporto dell'Interazione Uomo-Robot

Con lo svilupparsi delle nuove tecnologie e con l'avvento dell'industria 4.0, vi è sempre più la necessità di implementare nuovi supporti che facilitino il lavoro degli operatori e che possano aprire la strada a nuove soluzioni e punti di vista. Sicuramente non si tratta di un percorso lineare da affrontare, né tanto meno semplice da vedere nel suo insieme, data la gran quantità, sempre in crescita, di nuovi sistemi e supporti in questo ambito. Se da un lato, in questa nuova rivoluzione industriale, si vede sempre di più il nascere di queste nuove tecnologie e il loro utilizzo in ambienti lavorativi, dall'altro ci si chiede se veramente, allo stato attuale, possano veramente alzare il livello e offrire un servizio sicuro ed efficiente. Lo scopo della tesi è proprio questo: dimostrare che il potenziale dei nuovi supporti, nello specifico quelli riguardanti la realtà mista e le BCI (Brain-Computer Interfaces), può essere espresso già a partire da ora e che può essere utilizzato per sostenere il processo produttivo sia in termini di usabilità che in termini di sicurezza; gli argomenti comprendono anche le dinamiche di inter-relazione tra l'uomo e il robot (HRI), andando a sfruttare come ponte tra i due l'utilizzo congiunto di AR e BCI. Nello specifico, è stata progettata e realizzata un'applicazione a supporto dell'assemblaggio di un oggetto tramite le sue componenti, che utilizza un visore di Realtà aumentata di alto livello (Hololens) in congiunzione con un dispositivo EEG non invasivo (NextMind). Il tutto è stato collegato, a titolo di esempio, a un robot (non collaborativo) per il pick and place delle componenti sul tavolo dell'utente-operatore. Inoltre, sono state messe a confronto le due modalità operative possibili presenti nell’applicazione: nella prima, l’utente utilizza esclusivamente le mani per la manipolazione degli oggetti e per comandare il robot; nella seconda, viene aggiunta la possibilità di utilizzare la BCI per gli stessi scopi, senza l’ausilio delle mani. La tesi si conclude riportando i dati e le analisi ottenuti dai test effettuati e specificando le possibili implementazioni future da integrare nell’applicazione sviluppata.