Premi Ucimu
Sviluppo e validazione di un algoritmo di tipo MPC basato su Energy Tank per il controllo di robot collaborativi di Diletta Sacerdoti “ L ’ auspicio di servirsi di tecnologie sempre più efficaci , autonome e connesse , dichiaratamente a fondamento del progresso socio-industriale odierno , ha nella robotica collaborativa uno dei suoi campi di più fertile ed emblematica applicazione , nel nuovo paradigma che vede il robot lavorare fianco a fianco dell ’ umano in una sovrapposizione sinergica di sforzi e intenti . Il connubio e la valorizzazione dei punti di forza che contraddistinguono per natura le due parti , uomo e robot , non possono realizzarsi in toto se tra esse non vige non solo estrema fiducia , ma anche dialogo e mutua comprensione alla pari di quanto avviene nei rapporti interpersonali , che in questo campo si fondano sullo scambio di informazioni , in primis tramite dati digitali e contatti fisici . Sebbene i requisiti di sicurezza acquisiscano una posizione di rilievo in tale contesto , è giusto non indulgere a eccessi di scrupolosità assumendoli a scopo primario del controllo quanto piuttosto trattarli come vincoli imprescindibili , ma compatibili con l ’ esecuzione efficace di un task applicativo , fine ultimo di impiego del robot e sua stessa ragione d ’ essere . Nella volontà di mimare la macchina perfetta che
La premiazione di Diletta Sacerdoti
è il nostro corpo e le doti razionali che sono appannaggio della mente dell ’ uomo , risulta promettente cercare di riprodurre un ’ interazione dinamica controllata con il braccio robotico , rendendolo consapevole della sua natura intrinseca di sistema fisico , quindi essenzialmente energetico , e dell ’ effetto causale di una sua azione nell ’ immediato futuro . Il lavoro oggetto dell ’ elaborato di tesi si pone nel solco della ricerca e dell ’ implementazione inerenti il controllo di interazione basato sul concetto di Energy Tank , strumento atto alla salvaguardia della passività e dunque della stabilità del sistema e con il ruolo di analizzatore
Diletta Sacerdoti durante la presentazione della propria tesi di laurea del suo comportamento energetico , ampliandone le possibilità grazie alla formulazione di un problema di ottimizzazione di tipo MPC ( ossia Model Predictive Control ), dotato di capacità di predizione e di gestione temporale dei movimenti e della caratterizzazione fisica che fa assumere al manipolatore . L ’ obiettivo è quello di definire un algoritmo generale che possa comandare il robot nello svolgimento di un task eseguendolo in modo sicuro , stabile , implementabile ed efficace senza parametri specifici da adattare manualmente , per rendere l ’ automa un collaboratore ideale e un alter ego dell ’ umano stesso . Gli esperimenti hanno dimostrato che , in virtù delle capacità di predizione degli eventi nell ’ immediato futuro fornite dall ’ MPC e dell ’ approccio energetico , è possibile prevenire l ’ insorgere di instabilità e collisioni tra uomo e braccio robotico o modellare il tipo di contatto durante un ’ interazione uomo-macchina voluta , garantendo la sicurezza operativa anche ad alta velocità e in scenari critici , caratterizzati da ambienti dinamici e poco strutturati , resi ancora meno modellabili a priori e prevedibili a causa della libera volontà dell ’ operatore umano ”.
52 Marzo 2024 www . techmec . it