La sfida della Situation Awareness nella robotica collaborativa: Implicazioni psicologiche e progettazione di sistemi di lavoro sicuri ed efficienti

Abstract

La Quarta Rivoluzione Industriale sta trasformando profondamente il mondo del lavoro, grazie all’integrazione crescente di tecnologie intelligenti e sistemi automatizzati. Tra le innovazioni più significative si colloca la robotica collaborativa, con i cosiddetti cobot – robot progettati per operare a stretto contatto con gli esseri umani. Questo scenario apre nuove sfide per la psicologia del lavoro e richiede un’analisi attenta delle implicazioni psicologiche derivanti dall’interazione uomo-macchina.

La presente tesi esplora due aspetti centrali di tale interazione: la relazione uomo-robot e il ruolo della situational awareness (SA) nei contesti collaborativi. In primo luogo, viene esaminato l’impatto della collaborazione con i cobot su aspetti come la sicurezza lavorativa, il rischio psicologico e lo stress. Sebbene i cobot siano pensati per garantire maggiore efficienza e sicurezza fisica, il loro utilizzo può generare forme di insicurezza psicologica, aumento del carico cognitivo e percezioni di minaccia, soprattutto se la comunicazione tra uomo e macchina è poco chiara o ambigua.

In secondo luogo, la tesi si concentra sul concetto di SA, intesa come la capacità di percepire, comprendere e anticipare ciò che accade nell’ambiente operativo. Una SA condivisa è essenziale affinché l’interazione uomo-cobot sia efficace e sicura. Tuttavia, a oggi, non esiste una definizione consolidata della SA applicata ai robot collaborativi, né strumenti per valutarne la qualità percepita dagli operatori umani. La fiducia gioca un ruolo chiave in questo processo: solo se il lavoratore percepisce il cobot come “consapevole” del contesto, potrà sviluppare una collaborazione fluida e affidabile. L’analisi evidenzia l’importanza dei fattori umani – come il carico mentale, lo stress, la familiarità tecnologica e la qualità dell’interfaccia – nella costruzione della SA e nella percezione del cobot. Inoltre, viene sottolineato come la percezione di minaccia identitaria o professionale

The Fourth Industrial Revolution is transforming the world of work through increasingly pervasive technologies and the rise of artificial intelligence. In this context, collaborative robotics—with cobots working alongside humans in complex tasks—requires in-depth analysis of the psychological implications of this new interaction.

This thesis explores two main aspects: the human-robot relationship and the role of situational awareness (SA) in such contexts. Regarding the human-robot relationship, the focus is on how collaboration with cobots affects workplace safety, psychological risks, and work-related stress. While cobots enhance physical safety, they can increase stress and cognitive load if the interaction is not well managed. The thesis analyzes the factors contributing to these outcomes.

The second part focuses on SA, the ability to perceive and understand what is happening in the environment and anticipate potential events. SA is crucial when humans and machines collaborate in dynamic, human-centered environments. Humans need to understand how aware the robot is of its surroundings to build trust and delegate tasks effectively. However, situational awareness in cobots remains an underexplored concept.

The aim of the thesis is to contribute to understanding the psychological implications of collaborative robotics and offer insights for designing safe, efficient, and psychologically sustainable work environments.