VRRobotLine: La Realtà Virtuale per l'addestramento degli operatori su linea robotizzata.

La realtà virtuale (o VR) rappresenta oggi una modalità di interazione uomo-macchina che permette di simulare diverse situazioni altrimenti non riproducibili nella realtà. Grazie al costante e rapido avanzamento tecnologico di processori, sensori, visori e piattaforme di sviluppo software, si sta vivendo nell'ultimo decennio un rinnovato e forte interesse verso il concetto di simulazione virtuale, sempre più in grado di dare all'utente la sensazione di vivere un'altra realtà. La chiave per raggiungere questo senso di "presenza" è ingannare nel modo più accurato possibile le percezioni sensoriali del corpo umano tramite la ricostruzione via software di un ambiente (realistico o meno) che sia tanto immersivo e interattivo quanto quello reale. Il risultato del presente lavoro, VRRobotLine, fornisce la base per generare miglioramenti tecnologici nel settore industriale in relazione alla sicurezza e prevenzione degli incidenti. La tecnologia utilizzata può essere applicata con successo per aumentare la conoscenza dell'impianto da parte degli operatori che hanno la possibilità di visualizzare in maniera immersiva tutte le aree di operatività. L'obiettivo principale del presente lavoro di tesi è di sviluppare un innovativo sistema di training immersivo 3D in realtà virtuale per la formazione degli operatori addetti alla linea di produzione di dischi per freni, costituita da una serie di celle robotizzate. La soluzione proposta fornisce uno strumento che, attraverso la realtà virtuale, permette agli operatori nel sito industriale di: (1) apprendere durante il training le particolarità dell'impianto in un contesto virtuale in grado di riprodurre fedelmente quello naturale; (2) esercitarsi sia nell'operatività standard, sia in quella di emergenza, così come nelle operazioni di manutenzione ordinarie e straordinarie. Un'ulteriore sfida è rappresentata dall'obiettivo di riprodurre fedelmente i movimenti dei robot nelle celle automatizzate, in modo da garantire un'esperienza virtuale il più possibile uguale a quella reale. Il presente lavoro di tesi è strutturato come segue: una breve introduzione all'elaborato nel Capitolo 1, a seguire, nel Capitolo 2, sarà trattato lo stato dell'arte riguardo la formazione in ambito industriale con l'uso della VR, dai primi studi fino ad oggi. Il capitolo 3 fornirà un excursus sulla storia della Realtà Virtuale, sui suoi sviluppi e sulle tecnologie utilizzate. Il Capitolo 4 presenterà il contesto lavorativo nel quale si è svolto il presente progetto, fornendo una panoramica sull'azienda nel quale si è svolto il lavoro di tesi e sull'engine proprietario usato. Nel Capitolo 5 sarà presentato il progetto sul quale questo lavoro si è focalizzato, ponendo l'accento sui requisiti e sulle prime fasi di sviluppo. Nel Capitolo 6 si vedrà nel dettaglio quali sono state le sfide ed i risultati del lavoro, ponendo particolare attenzione alle tecnologie utilizzate nello sviluppo delle procedure di training. Nel Capitolo 7 saranno illustrati i risultati ottenuti, presentando una valutazione soggettiva dell'applicazione sviluppata ed un'analisi statistica sulla correlazione tra la fedeltà della simulazione e l'immersività raggiunta. L'ultimo capitolo racchiude le conclusioni sui risultati ottenuti e le idee per sviluppi futuri; seguono Bibliografia e Appendice.