Nocerino, Erica (2010) Human postural stability onboard ship as seakeeping criterion. Stance control model and procedure for validating it: a proposal. [Tesi di dottorato] (Unpublished)

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Obiettivo della Tesi di Dottorato è stato quello di indagare le problematiche relative all’effetto dei moti nave sulla stabilità posturale del personale imbarcato. Tale argomento è di forte interesse dal punto di vista della sicurezza e della qualità del lavoro a bordo, in particolare per quelle navi (quali, ad esempio, pescherecci, portaerei, etc.) che prevedono che l’equipaggio svolga i propri compiti sul ponte. Oggigiorno, per valutare il livello di rischio associato all’esecuzione delle attività lavorative e alla degradazione delle perfomance operative viene impiegato il criterio denominato MII – Motion Induced Interruption (Interruzione Indotta dal Moto). L’MII è definito come un episodio in cui un individuo è costretto a interrompere l’attività che sta svolgendo per evitare di perdere l’equilibrio per l’effetto dei moti nave. La frequenza con cui si verificano tali eventi è assunta come criterio per valutare il livello di rischio associato all’esecuzione di un assegnato compito, in relazione allo stato di mare incontrato. Il modello con cui attualmente viene valutato l’MII assume che la persona sia un corpo rigido (schematizzabile, cioè, come un manichino), incapace di controbilanciare in maniera “attiva” l’effetto destabilizzante dei moti della piattaforma sui cui si trova. Nel presente lavoro, è stata condotta un’ampia e critica indagine bibliografia sul problema della stabilità posturale umana che ha portato a considerare contributi attenenti a discipline quali la teoria del controllo, medicina, biomeccanica, bioingegneria, robotica. Concetti e teorie sviluppati in ambito multidisciplinare sono stati rielaborati e trasferiti in un contesto più propriamente navale. È stato sviluppato e proposto un modello dinamico di stabilità posturale che mira a simulare il comportamento di una persona su una piattaforma mobile, quale è il ponte di una nave. Esso si compone di due parti: (i) il corpo umano schematizzato come un semplice sistema biomeccanico (un pendolo inverso); (ii) il sistema di controllo posturale modellato come un controllore che, stimando i disturbi esterni (movimenti della piattaforma), cerca di correggere l’azione destabilizzante da questi prodotta, riportando la persona nella posizione eretta di equilibrio. Il modello dinamico proposto è stato implementato in una procedura software (Matlab/Simulink) che simula nel dominio del tempo il sistema dinamico persona/nave. Tale procedura consente di variare in maniera interattiva parametri significativi del modello per studiarne il comportamento in diverse condizioni dinamiche. Per validare il modello proposto, è stata inoltre sviluppata, in collaborazione con studiosi e ricercatori di settori applicativi diversi, un’innovativa metodologia sperimentale che, con l’ausilio di tecniche interdisciplinari (fotogrammetria, videogrammetria, misure inerziali), ha consentito la realizzazione di prove a bordo. Interessanti prospettive di ricerca, sia in ambito nazionale che internazionale, sono state messe in evidenza dallo studio condotto.

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