Negli ultimi anni si è assistito a un incremento significativo di robot che condividono lo spazio di lavoro con operatori umani, per combinare la rapidità e la precisione proprie dei robot con l'adattabilità e l'intelligenza umana. Tuttavia, questa integrazione ha introdotto nuove sfide in termini di sicurezza ed efficienza della collaborazione. I robot devono essere in grado di adattarsi prontamente ai cambiamenti nell'ambiente circostante, come i movimenti degli operatori, adeguando in tempo reale il loro percorso per evitare collisioni, preferibilmente senza interruzioni. Inoltre, nelle operazioni di collaborazione tra uomo e robot, le traiettorie ripianificate devono rispettare i protocolli di sicurezza, al fine di evitare rallentamenti e fermate dovute alla prossimità eccessiva del robot all'operatore. In questo contesto è fondamentale fornire soluzioni di alta qualità in tempi rapidi per garantire la reattività del robot. Le tecniche di ripianificazione tradizionali tendono a faticare in ambienti complessi, soprattutto quando si tratta di robot con molti gradi di libertà e numerosi ostacoli di dimensioni considerevoli. La presente tesi affronta queste sfide proponendo un nuovo algoritmo sampling-based di ripianificazione del percorso per manipolatori robotici. Questo approccio sfrutta percorsi pre-calcolati per generare rapidamente nuove soluzioni in poche centinaia di millisecondi. Inoltre, incorpora una funzione di costo che guida l'algoritmo verso soluzioni che rispettano lo standard di sicurezza ISO/TS 15066, riducendo così gli interventi di sicurezza e promuovendo una cooperazione efficiente tra uomo e robot. Viene inoltre presentata un'architettura per gestire il processo di ripianificazione durante l'esecuzione del percorso del robot. Infine, viene introdotto uno strumento software che semplifica l'implementazione e il testing degli algoritmi di ripianificazione del percorso. Simulazioni ed esperimenti condotti su robot reali dimostrano le prestazioni superiori del metodo proposto rispetto ...
REACTIVE MOTION REPLANNING FOR HUMAN-ROBOT COLLABORATION
04.04.2024
Hochschulschrift
Elektronische Ressource
Englisch
DDC: | 629 |
NTRS | 1988
|Inflight Replanning for Diversions
NTIS | 1990
|Replanning city's bus services
Engineering Index Backfile | 1958
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