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Sophia

Progettazione e realizzazione di sensori e tecnologie collaborative uomo-robot per il monitoraggio e l’ausilio dei lavoratori che eseguono attività di movimentazione manuale dei carichi.

SOPHIA (Socio-physical Interaction Skills for Cooperative Human-Robot Systems in Agile Production) è un progetto Horizon 2020 finanziato dall’Unione Europea attraverso il programma “research and innovation” (Grant Agreement No. 871237), coordinato dalla Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), nel cui partenariato l’Inail partecipa attivamente con l’obiettivo di studiare le tecnologie più avanzate utili alla riduzione dell’insorgenza delle malattie a carico del sistema muscolo-scheletrico dovute ad attività di movimentazione manuale dei carichi (sollevamento di carichi pesanti, attività di traino e spinta, movimentazione di carichi leggeri ad alta frequenza, mantenimento di posture fisse e incongrue).

Il progetto SOPHIA progetta e realizza sensori e tecnologie collaborative uomo-robot per il monitoraggio e l’ausilio ai lavoratori che eseguono attività di movimentazione manuale dei carichi. Queste tecnologie hanno il compito di classificare il rischio biomeccanico a cui i lavoratori sono esposti e ridurlo grazie all’intervento di innovative tecnologie robotiche collaborative.  

Per la prevenzione delle malattie a carico del sistema muscolo-scheletrico da movimentazione manuale dei carichi in ambito occupazionale è particolarmente importante utilizzare innovativi interventi di ergonomia di concezione e correttiva. Tali interventi devono prevedere l’utilizzo di tecnologie indossabili per il monitoraggio dello stato fisico/biomeccanico del lavoratore e di tecnologie collaborative uomo-robot in grado di intervenire nel task motorio per ciò che è necessario al fine di ridurre l’impegno fisico.     

Tra le tecnologie per il monitoraggio del lavoratore utili all’Industria 4.0 citiamo, tra le altre, i sensori IMUs (Inertial Measurement Devices), i sensori per l’elettromiografia di superficie (sEMG) ed i sensori che informano il lavoratore circa il reale ed istantaneo impegno biomeccanico attraverso stimoli acustici, visivi e vibrotattili. Tra le tecnologie collaborative uomo-robot possiamo citare i CoBot (robot collaborativi) e i WearBot (robot indossabili, ad esempio gli esocheletri). Questi ultimi, anche grazie ad algoritmi di Intelligenza Artificiale, riescono a codificare le informazioni che arrivano delle reti di sensori per il monitoraggio ed intervengono opportunamente con il fine di far adottare ai lavoratori posture più corrette e ridurre le forze che devono esercitare tramite l’adozione di meccanismi di coordinazione motoria più efficaci.  

Il Laboratorio di Ergonomia e Fisiologia del Dipartimento di Medicina, Epidemiologia, Igiene del Lavoro ed Ambientale dell’Inail ed il laboratorio Human-Robot Interfaces and Physical Interaction di IIT si sono inoltre posti l’obiettivo di definire strategie di intervento volte all’utilizzo delle tecnologie sopra citate per l’inserimento/reinserimento lavorativo di lavoratori affetti da disabilità neurologica. 

Ulteriori obiettivi del progetto sono la definizione dei criteri per incrementare l’accettazione da parte dei lavoratori di queste tecnologie (aumentandone ad esempio il comfort), e l’individuazione degli standard ergonomici, nonché la definizione di percorsi che permettano uno sviluppo di questi standard con l’inclusione delle tecnologie per il monitoraggio e tecnologie collaborative uomo-robot utili alla riduzione del rischio da sovraccarico biomeccanico.

Nel suo complesso il progetto vuole raggiungere una produzione riconfigurabile ed efficiente in termini di risorse, migliorando il comfort umano e la fiducia nell'automazione, in ambienti di produzione ibridi uomo-robot.

 

Responsabile Inail del progetto:


Ing. Alberto Ranavolo

dmil.laboratorioergonomiafisiologia@inail.it