Sviluppo di sensori per un sistema indossabile di smart sensing

Abstract

Il progetto di ricerca ha mirato a soddisfare un’esigenza industriale che negli ultimi anni sta crescendo dato lo sviluppo di tecnologie come l’Internet Of Things, la robotica e l’elettronica indossabile. La ricerca parte con un’analisi economico tecnologica degli ultimi anni evidenziando che il rapido avanzamento tecnologico ha portato ad una stretta interazione uomo macchina-robotizzata nei processi industriali con relativi problemi e difficoltà di interazione e sicurezza per gli utenti durante i processi. Nel lavoro sono presentate le tecnologie più promettenti per realizzare una piattaforma elettronica multi-sensore. Questa piattaforma è stata ideata come un sistema prettamente indossabile, atto ad aumentare la sicurezza degli operatori nell’interazione con i robot industriali. Per la realizzazione della piattaforma sono stati studiati e realizzati dei micro dispositivi su substrati flessibili polimerici. Tali dispositivi sono stati basati su tecnologia MOS Thim Film Transistor (TFT) con processo fabbricativo sperimentale su substrati ultra flessibili di poliammide. Oltre lo studio della possibile tecnologie e configurazioni della piattaforma elettronica, sono stati studiati e realizzati anche i possibili sensori, quali sensori ottici di rilevamento infrarosso basati su substrati di Germanio Amorfo Idrogenato (a-Ge:H) e Sali di Piombo (Pb-X); sensori estensometrici per il rilevamento dei movimenti e sensori di gas per la sicurezza dell’ambiente in cui opera l’utente, basati su strutture Layered Double Hydroxide (LDH). Nella conclusione del lavoro sono state valutate tutte le tecnologie secondo lo standard Technology Readiness Levels (TRL). A valle della valutazione sono state considerate anche delle soluzioni alternative e la progettazione di un sistema e protocollo per l’interazione uomo-robot in sicurezza con una piattaforma di smart sensing.