Sviluppo di un sistema robotico collaborativo e analisi dell'efficienza produttiva

La crescente integrazione dei robot collaborativi (cobot) nelle linee produttive offre nuove opportunità per migliorare l’efficienza e la flessibilità dei processi industriali. Al contempo, promuove la responsabilizzazione degli operatori, aumenta la sicurezza e contribuisce alla prevenzione dei rischi per la salute sul luogo di lavoro, all’interno di un paradigma produttivo sempre più centrato sull’essere umano. Tuttavia, persistono ancora oggi difficoltà nell’implementazione di applicazioni collaborative, soprattutto nelle Piccole e Medie Imprese (PMI), dove l’adozione di tecnologie avanzate è spesso ostacolata dalla carenza di personale specializzato. Questo lavoro di tesi ha l’obiettivo di sviluppare e fornire strumenti che consentano alle imprese di installare rapidamente un nuovo cobot, garantirne un funzionamento sicuro e facilitarne la riconfigurazione per compiti diversi o l’adattamento a condizioni ambientali mutate, superando così le attuali barriere di usabilità. Per valutare l’impatto dei cobot sulla produzione e sul dispendio energetico umano, è stato progettato un sistema collaborativo specifico per la manipolazione di oggetti (pick and place). Il sistema è stato analizzato nel dettaglio, ottimizzando sia la parte hardware che la parte software del set-up sperimentale e considerando, al contempo, le variabili di processo e quelle psicofisiche legate all’interazione uomo-robot. Sono stati quindi condotti test sperimentali, con il coinvolgimento di utenti esterni al progetto, e definiti dei parametri di efficienza globali dell’operatore per valutare la produttività complessiva della cella collaborativa. I dati raccolti, memorizzati in un database MySQL, sono stati successivamente elaborati tramite un’applicazione sviluppata in MATLAB (AppDesigner) ed analizzati al fine di ottimizzare il sistema collaborativo.