Robotica. La robotica

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1 Robotica 1/20 La robotica Il termine robot deriva dal ceco "ROBOTA" (lavoratore), introdotto per la prima volta nel 1920 dal commediografo Karel Capek. Secondo il R.I.A. (Robot Institute of America) il robot e un manipolatore multi-funzionale e ri-programmabile capace di movimentare materiali, pezzi, attrezzi o dispositivi specializzati per mezzo di movimenti variabili programmati, per l'esecuzione di diversi compiti (tasks). Si può affermare che la robotica ha come obiettivo lo studio di macchine che possano sostituire l'uomo nell'esecuzione di un compito, sia in termini fisici che decisionali. 2/20

2 La robotica come scienza interdisciplinare La Robotica è fortemente interdisciplinare, infatti comprende diversi aspetti come: Meccanica Automazione Elettronica Informatica Intelligenza Artificiale Fisica Matematica Neuroscienze Medicina Psicologia ecc 3/20 La robotica Possiamo suddividere la robotica in due grandi parti: ROBOTICA AVANZATA: si intende la scienza che studia quei robot con spiccate caratteristiche di autonomia, le cui applicazioni sono concepite per risolvere problemi di operatività in ambiente ostile (spaziale, militare, sottomarino, medico, ecc. ). ROBOTICA INDUSTRIALE: si suppone che il robot possa muoversi in un ambiente fortemente strutturato e confinato e che le operazioni da svolgere per quanto complesse siano in numero limitato e sempre le stesse 4/20

3 I robot spaziali Nel 1997 iniziava l'esplorazione del suolo marziano da parte del robot mobile Sojourner capace di analizzare rocce, scattare foto e spedire i risultati agli scienziati della NASA (sulla Terra) tramite una stazione fissa. In questo caso il robot svolge un compito al posto dell uomo esplorando e raccogliendo informazione su un luogo ostile che non sarebbe direttamente accessibile all uomo 5/20 I robot sottomarini Sono diversi i sottomarini esplorativi che sostituiscono l uomo nella ricerca scientifica Tali robot sono in grado di esplorare i fondali più profondi e restituire informazioni preziose ai ricercatori in superficie Uno di questi e stato utilizzato ad esempio per l esplorazione del relitto del Titanic 6/20

4 Robotica antropomorfa La Robotica antropomorfa cerca di riprodurre alcune caratteristiche umane: nell aspetto (forme, espressioni) nel movimento (camminare, correre, salire le scale) nell autonomia, nell intelligenza nella percezione ES: Il robot antropomorfo ASIMO, costruito dalla Honda) e capace di muovere le mani,la testa e di salire fluidamente le scale,grazie ad un sofisticato meccanismo di bilanciamento del baricentro. Il cane AIDO della Sony e in grado di riprodurre fedelmente alcuni atteggiamenti dell animale 7/20 Robotica industriale L'automazione nell industria e nata con il principale scopo di sostituire l'uomo in compiti ripetitivi o nocivi, con apparecchiature in grado di operare in modo autonomo o con minimi interventi da parte dell'operatore umano. I robot oggi vengono impiegati in molti settori della produzione industriale, nell agricoltura, nell'edilizia, nella sanità, ecc. 8/20

5 Robotica medica La robotica medica si e evoluta su due fronti: La ricerca di sistemi sostitutivi (protesi) automatizzate dotate di sensori e microprocessori per il controllo dei movimenti Lo sviluppo di strumenti chirurgici parzialmente o totalmente automatizzati in grado di coadiuvare o sostituire il chirurgo permettendo anche i teleinterventi 9/20 Domotica 10/20

6 La domotica E una disciplina che si occupa dell'integrazione dei dispositivi elettronici, degli elettrodomestici e dei sistemi di comunicazione e di controllo che si trovano nelle nostre abitazioni. Neologismo derivato dal francese "domotique", a sua volta contrazione della parola greca "domos" e di "informatique". Grazie alla domotica possiamo abitare case intelligenti, più sicure e confortevoli, che risparmiano energia. Spazi in cui gli impianti elettrico, termoidraulico, telefonico, di sicurezza fanno capo a un unico sistema che può gestire anche l'automazione di porte e finestre. 11/20 Casa intelligente Con il termine Casa Intelligente si indica un ambiente domestico opportunamente progettato e tecnologicamente attrezzato al fine di rendere più agevoli le attività all interno dell abitazione quali: Apertura porte e finestre Gestione riscaldamento Accensione luci Attivazione elettrodomestici Inoltre permette di aumentare la sicurezza degli abitanti controllando automaticamente: Fughe di gas Incendi Allagamenti Furti 12/20

7 Gestione della casa intelligente La vera innovazione della casa intelligente sta nella possibilità di connettersi al computer centrale che la gestisce in modo remoto In questo modo è possibile implementare servizi di grande utilità quali: Tele-soccorso Tele-monitoraggio Telemedicina Tele-shopping home-banking, ecc. La Casa Intelligente risulta utile per r ispondere a differenti esigenze di una vasta fascia della popolazione, ma diventa particolarmente interessante per rispondere alle particolari esigenze degli anziani, dei disabili e dei lungo degenti. 13/20 Ambiente casa intelligente 14/20

8 Struttura della casa intelligente L ambiente domestico viene gestito e controllato dall utente tramite una opportuna interfaccia utente Telecomando Video tastiera Interfaccia vocale, ecc Il cuore del sistema è basato su di un controllore a microprocessore I vari componenti della Casa Intelligente sono connessi con il sistema di controllo tramite interconnessioni di vari tipo Rete locale domestica Onde convogliate su rete elettrica Onde radio, ecc.). 15/20 Sistema di controllo della casa intelligente Il sistema di controllo provvede a: Interpretare ed eseguire i comandi dell utente (es. apertura porta) Monitorare continuamente lo stato dell ambiente (es. presenza di gas) Gestire automaticamente delle operazioni di controllo (es. regolazione temperatura) Attivare gli eventuali messaggi nei confronti dell utente e dei servizi di assistenza remoti (es. allarme incendio). 16/20

9 Tele-soccorso Il tele-soccorso è genericamente un servizio che può essere attivato direttamente dall utente: premendo pulsanti situati in posizioni fisse o tramite un trasmettitore portatile È utile per segnalare l insorgere di un malore o la necessità di un intervento di assistenza. La chiamata di tele-soccorso viene inoltrata direttamente dal sistema a una sequenza di numeri telefonici preimpostati (es. parenti, Centro Servizi, 113). Possono essere inviate in modo automatico dal sistema delle chiamate di emergenza anche in caso di allarmi rilevati dai sensori all interno della casa (es. sensori di fumo, anti incendio, ecc.). Il sistema sarà anche in grado di chiamare automaticamente gli appropriati servizi di soccorso (es. pompieri, polizia, ecc.). 17/20 Tele-assistenza Il servizio di tele-assistenza consente genericamente di contattare l utente periodicamente per verificarne lo stato di salute e fornire un supporto di tipo sociale e/o psicologico. L integrazione della tele-assistenza con le funzionalità della Casa Intelligente può consentire ad un Centro Servizi di controllare direttamente lo stato della Casa e di effettuare remotamente delle operazioni di assistenza (es. attivazione elettrodomestici, regolazione temperatura, preparazione di messaggi temporizzati per ricordare all utente di eseguire particolari attività, ecc.). 18/20

10 Tele-assistenza Il servizio di tele-assistenza consente genericamente di contattare l utente periodicamente per verificarne lo stato di salute e fornire un supporto di tipo sociale e/o psicologico. L integrazione della tele-assistenza con le funzionalità della Casa Intelligente può consentire ad un Centro Servizi di controllare direttamente lo stato della Casa e di effettuare remotamente delle operazioni di assistenza (es. attivazione elettrodomestici, regolazione temperatura, preparazione di messaggi temporizzati per ricordare all utente di eseguire particolari attività, ecc.). 19/20 Tele-shopping Il tele-shopping può consentire la gestione remota di ordinazioni di prodotti Consente l eventuale consultazione di cataloghi elettronici o cataloghi dotati di codici a barre per facilitare la scelta dei prodotti. Un innovazione che deriva dall integrazione del tele-shopping con l ambiente della Casa Intelligente può consentire di mantenere un controllo sulla disponibilità di prodotti essenziali e fornire la possibilità di effettuare gli ordini automaticamente. 20/20