• rilascio fluente
• collaborazione uomo-robot
• algoritmo bio-ispirato

La possibilità da parte dell’uomo di collaborare in maniera sicura, naturale e efficiente con un robot è una delle grandi sfide della robotica moderna. L’azione collaborativa più comune (ed essenziale) per gli esseri umani è sicuramente il passaggio di un oggetto dalle mani di un individuo, il passante, alle mani di un altro soggetto, il ricevitore. Sebbene tale attività motoria sia eseguita con estrema facilità dagli uomini, questa è il risultato di complessi meccanismi di coordinazione che permettono ai due individui di adattare il proprio controllo motorio a quello del compagno affinché lo scambio risulti fluido, efficiente e sicuro. Il modo in cui l’oggetto è rilasciato da parte del passante gioca un ruolo fondamentale sul successo dello scambio: una piccola latenza nel rilascio dell’oggetto è generalmente percepita come innaturale, mentre un rilascio prematuro può portare alla caduta dell’oggetto.
Il lavoro di questa tesi consiste nello sviluppo di un controllo bio-ispirato e semplice che permetta a un robot di passare un oggetto ad un uomo in maniera fluida, naturale e al tempo stesso sicura, adattando la sua dinamica di rilascio a quella dell’individuo con cui interagisce a prescindere dal tipo di oggetto e dalla direzione di scambio. Per raggiungere tale scopo il presente lavoro è stato strutturato in due diverse fasi:
nella prima è stato condotto uno studio per approfondire il ruolo del feedback tattile e visivo nella strategia di modulazione della forza di presa che una coppia di individui mette in atto durante lo scambio di un oggetto;
nella seconda fase, sulla base dei risultati ottenuti dal suddetto studio, è stato sviluppato un nuovo controllo robotico bio-ispirato per il rilascio degli oggetti. Il controllo è stato implementato su un sistema braccio-mano robotico composto dalla mano IH2 AZZURRA (Prensilia Srl, ITA) e dal braccio robotico UR5 (Universal Robot, DK). Le performance del sistema sono state quindi valutate attraverso un esperimento di collaborazione robot-uomo.