Bilanciare prosperità, sicurezza e benessere nella progettazione di robot collaborativi industriali: il ruolo del design e dell'ergonomia nella Human-Robot Collaboration.

La tesi indaga la relazione tra il design, con particolare riferimento all'Ergonomia per il Design (Tosi, 2016), e la cooperazione uomo-robot (HRC), concentrandosi sulla collaborazione tra operatori umani e robot collaborativi per il settore industriale (cobot). In questo contesto, l'approccio uomo-robot collaborativo (HRC), definito da Goodrich et al. nel 2007, e l'Ergonomia per il Design (Tosi, 2016) sono strumenti cruciali per semplificare l'interazione tra umani e robot (Buti, 2008), anche se l’aspetto legato alla sicurezza ha ricevuto sempre maggiore attenzione. Ciò evidenzia la necessità di regolamentare il co-working uomo-robot con un approccio bilanciato tra la sicurezza e l’ergonomia (Demir et al., 2019), affrontando i gap attuali, ovvero elaborando normative che considerino sia la sicurezza che gli aspetti ergonomici della collaborazione uomo-robot (EN ISO 10218-1, EN ISO 10218-2, ISO/TS 15066). La tesi di dottorato si propone di analizzare il contributo del design, in particolare dell'Ergonomia per il Design (Tosi, 2016), alla progettazione di applicazioni robotiche collaborative industriali (Sbietti, 2020; Vicentini, 2017) e alla Human-Robot Collaboration (HRC), al fine di consentire la realizzazione di strumenti di lavoro sicuri e confortevoli per gli operatori (Colgate et al., 1999; Buti, 2008). Tuttavia, l'approccio ergonomico alla progettazione di robot collaborativi è complesso, in quanto deve considerare le necessità psicofisiche degli esseri umani, l'organizzazione sociale e l'ambiente circostante (Buti, 2008). Dunque, si evidenzia la necessità di diffondere ulteriormente le conoscenze ergonomiche e le pratiche di design nell'ambito della progettazione dei robot collaborativi industriali, integrandole con il quadro normativo di riferimento per affrontare efficacemente le sfide legate all'implementazione di tali sistemi (Rampino, 2012). Il contributo innovativo del design, nella progettazione di robot collaborativi, garantisce non solo di creare strumenti sicuri ed efficienti ma anche di promuovere il benessere degli operatori nei luoghi di lavoro (Chirico, 2022), apportando benefici sia dal punto di vista tecnico e progettuale che sociale e psicologico (Frey & Osborne, 2017; Schumpeter, 2013). La ricerca si propone di esaminare il ruolo del design e del Design per l'Ergonomia (Tosi, 2016) nell’ambito della Human Robot Collaboration per il settore industriale, al fine di creare un framework utile alle ricerche sulla cooperazione tra operatori e robot collaborativi e per elaborare delle linee guida progettuali, utili ai designer che si occupano della progettazione di tali sistemi. Le attività di ricerca comprendono l'analisi dello stato dell'arte sulla cooperazione tra robot collaborativi e operatori, l'individuazione dei limiti e delle potenzialità del design nella progettazione di questi strumenti, l'analisi qualitativa e quantitativa della cooperazione uomo-robot in ambienti industriali e la formulazione di indicazioni progettuali per migliorare l'ergonomia fisica e cognitiva di queste interazioni. Quindi, la ricerca si propone di identificare le corrispondenze e le divergenze tra la letteratura scientifica, le normative tecniche e le realtà industriali, formulando delle considerazioni sulla cooperazione tra operatore e robot collaborativo in ambito industriale e delle indicazioni progettuali volte a sviluppare uno strumento flessibile per supportare i designer nella creazione di robot collaborativi industriali, al fine di garantire una cooperazione efficace e sicura tra lavoratori e macchine.