Analisi Ergonomica in Tempo Reale dell' Operatore tramite Avatar in Realtà Aumentata

In the context of Industry 5.0, the health and safety of workers are of central importance. Augmented Reality (AR) is the key to revolutionize production processes and improve operational efficiency. The goal of this thesis is to use this advanced technology to enhance the ergonomic conditions of workers. The main focus is to utilize an AR headset to provide a tool that allows real-time analysis of various ergonomic indices of multiple operators working on-site. The information is displayed through avatars visible in the AR headset, superimposed on the real operators. In the process of creating and managing the augmented reality environment, Unity software was used. However, it was essential to establish stable and secure real-time communication with the sensors, for which ROS2 software was adopted. This allows the creation of a digital model of the work environment, where all operators are visible with an overlaid model of their bodies, calculated through joint positions and angles, along with information regarding the ergonomic indices of the positions they assume. Finally, the use of the headset allows access to this information in a simple and fast way, without requiring the acquisition of particular knowledge or specific skills regarding the health of workers.

Nell'ambito dell'industria 5.0, la salute e la sicurezza dei lavoratori nei luoghi di lavoro rivestono un ruolo centrale. La realtà aumentata (AR) emerge come un mezzo chiave per rivoluzionare i processi produttivi e migliorare l'efficienza operativa. L'obiettivo fondamentale di questa tesi è quindi quello di utilizzare questa tecnologia avanzata per migliorare le condizioni ergonomiche dei lavoratori. Il focus principale è sfruttare un visore di realtà aumentata per fornire uno strumento che permetta l’analisi in tempo reale di svariati indici di ergonomia di più operatori che lavorano in quella sede. Le informazioni vengono visualizzate tramite avatar visibili nel visore di realtà aumentata, sovrapposti agli operatori reali. Nel processo di creazione e gestione dell'ambiente di realtà aumentata, è stato utilizzato il software Unity. Tuttavia, è stato essenziale stabilire una comunicazione in tempo reale, stabile e sicura con i sensori, per cui è stato adottato il software ROS2. Questo permette di creare un modello digitale dell’ambiente di lavoro, in cui sono visualizzabili tutti gli operatori con sovrapposto un modello del loro corpo, calcolato grazie alle posizioni e agli angoli dei giunti, insieme a informazioni riguardanti gli indici di ergonomia delle posizioni da loro assunte. Infine, l’utilizzo del visore permette di accedere a queste informazioni in modo semplice e veloce, senza che sia necessaria l’acquisizione di particolari conoscenze o competenze specifiche in merito alla salute dei lavoratori nell'azienda.