Sviluppo di interfaccia uomo-macchina per telecontrollo di cobot attraverso sensori inerziali = Development of a Human-machine interface for cobot telecontrol through inertial sensors

Oggigiorno, i sistemi di robotica sono utilizzati in molteplici applicazioni. L’area applicativa predominante è però quella della manipolazione. Attualmente, un robot impiegato in questo contesto può lavorare in vari scenari e manipolare oggetti di forma diversa. Tutto ciò rende la programmazione del robot molto complessa. Una soluzione al problema può essere quella di creare dei team in cui umani e robot collaborano. Attraverso la teleoperazione, le capacità cognitive dell’uomo possono essere sfruttate per prendere decisioni che sono particolarmente difficili da automatizzare. Tuttavia, è necessario sviluppare dei telecontrolli intuitivi che permettano anche a utenti non esperti di portare a termine le operazioni in maniera rapida. Una possibile opzione per realizzare un telecontrollo intuitivo è quella di tradurre la posa di parti del corpo dell’operatore in comandi per il robot. A questo proposito, i sensori inerziali rappresentano una soluzione efficace per l’analisi del movimento umano grazie alla loro portabilità e al loro minimo ingombro. Questa tesi presenta lo sviluppo di un’interfaccia uomo-macchina che permette il telecontrollo di cobot attraverso l’utilizzo di sensori inerziali. Più nello specifico, l’obiettivo per il quale è stata sviluppata l’interfaccia è il controllo del robot in operazioni di manipolazione di oggetti con forme particolari. In questi casi infatti, risulta più agevole sfruttare le capacità cognitive dell’uomo rispetto a una pre-programmazione. L’utilizzo di sensori inerziali è interessante in quanto essi sono indossabili, economici e poco intrusivi ma consentono di ricavare informazioni sulla posa dei segmenti del corpo umano con precisione sufficiente, garantendo allo stesso tempo i requisiti necessari a sviluppare un telecontrollo in real-time. L’efficacia dell’interfaccia sviluppata è sostenuta da prove sperimentali effettuate nei laboratori del Politecnico di Torino durante le quali il sistema è stato utilizzato per effettuare delle operazioni di pick and place.