Progettazione e prototipazione di mini-robot paralleli per applicazioni speciali Coordinatore...
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Progettazione e prototipazione di mini-robot paralleli
per applicazioni speciali
Coordinatore scientifico: Prof. R.M. MolfinoU.O: Ancona, Brescia, Catania, Genova, Torino
Costo totale progetto: 314 k€
PRIN-COFIN 2003programma miniPAR
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Sommario
Obbiettivi del progettoBase di partenzaCompiti delle UOCollegamenti
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Obbiettivi del progetto
studio di robot paralleli di piccole dimensioni per applicazioni industriali e di servizio
progetto focalizzato su applicazioni emergenti, il cui denominatore comune è la scala ridotta (gioielleria, metrologia, medicina, divertimento, interfacce uomo-macchina, ecc.)
approccio meccatronico alla progettazione, con condivisione delle competenze tra le UO
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Base di partenza
progetto “PRIDE: Parallel Robots Interacting with Dynamic Environments”
PRIN-COFIN 2000 con la stessa struttura di miniPAR
studio di robot paralleli dedicati ad operazioni in cui assumono importanza critica, e debbono essere regolate, le interazioni con l’ambiente
applicazioni industriali quali l’assemblaggio, la sbavatura o la finitura superficiale, la fresatura di modelli, ecc.
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Base di partenza
necessarie sia buone caratteristiche dinamiche sia adeguata precisione
per controllare la forza esercitata dal robot è stato necessario sviluppare l’integrazione tra meccanica e controllo.
nel corso del progetto sono stati sperimentati diversi tipi di algoritmi: controllo di forza, ibrido posizione/forza, di impedenza.
approfondito lo studio della calibrazione, che presenta problematiche specifiche per le architetture parallele.
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Base di partenza
Ancona
Progetto di una macchina parallela
innovativa per moti di pura traslazione
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Base di partenza
BresciaRealizzazione del prototipo fisico
di ALA, autolettiga attiva per l’isolamento della barella dal moto
dell’ambulanza
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Base di partenza
Messina
Progetto di un manipolatore parallelo a sei gradi di libertà per la movimentazione di un utensile da taglio (HexED:
Hexapod with Extreme Dexterity). Eseguito in
cooperazione con l’UO di Brescia.
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Base di partenza
Genova
Prototipo fisico di un robot parallelo per
operazioni di assemblaggio
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Base di partenza
Torino
WiRo-6.3, struttura a nove fili e 6 gradi di libertà (destra). Prototipo di una piattaforma planare a 3 fili e 2
gradi di libertà (sotto).
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Università di Brescia (Prof. Faglia)studio teorico sperimentale e prototipazione di due manipolatori paralleli di piccola taglia per applicazioni speciali
Università di Catania (Prof. Sinatra)nuovi indici di ottimizzazione cinematica e dinamica per un mini-robot parallelo per applicazioni speciali
Università di Genova (Prof. Molfino)mini-robot paralleli ad elevata accuratezza
Università Politecnica delle Marche (Prof. Callegari)sistema meccatronico per l’analisi e la simulazione del comportamento masticatorio
Politecnico di Torino (Prof. Ferraresi)studio e realizzazione di un master per teleoperazione a riflessione di forza con struttura parallela a cordini
Compiti delle UO
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L’U.O. di Ancona intende studiare il comportamento di macchine a cinematica parallela cooperanti (in “serie” ed in “parallelo”) basate sul disaccoppiamento funzionale dei compiti.
Come caso applicativo si farà riferimento ad un articolatore meccatronico a sei gradi di libertà, per il quale si prevede di realizzare il prototipo fisico di almeno un suo sottosistema significativo.
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L’UO di Brescia si prefigge di realizzare lo studio e la prototipazione di due robot paralleli di piccola taglia, per applicazioni innovative:
A.Robot parallelo a tripode come sospensione attiva per bassi carichi inerziali (diametro 100mm, altezza 200mm, corsa max 50mm, inclinazione max 20°)
B.Mini-manipolatore piano per applicazioni di precisione (es. manipolazione veloce di pezzi leggeri, biomedicale) basato su un meccanismo a pentalatero (inscritto nel piano in un A4); molta ricerca sull’autocalibrazione
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L’UO di Catania si prefigge lo studio dell’ottimizzazione cinematica e dinamica di mini robot ad architettura parallela (cfr. prototipi di Brescia ed Ancona).
Intende realizzare un mini robot parallelo ad architettura 6-6 oppure 6-3 (o altre tipologie di architetture) per possibili applicazioni del tipo: lavorazioni di precisione, chirurgia, ortopedia, movimentazione di telecamere e antenne satellitari, supporto per strumentazione di acquisizione immagini per robot mobili, ecc.
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L’UO di Genova intende studiare e realizzare il prototipo di due macchine parallele di piccole dimensioni (ingombri dell’ordine del decimetro cubo e spazio di lavoro dell’ordine del centimetro cubo) il cui progetto sarà basato sull’utilizzo di giunti elastici:
A. macchina a cinematica parallela per manipolazione e lavorazioni meccaniche con 3-4 gradi di libertà (motori lineari)
B. polso parallelo per robot (impiego medico/chirurgico)
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Compiti delle UO
Si prevede di utilizzare la struttura anche per la tele-manipolazione dell‘articolatore mandibolare dell‘UO di Ancona e/o del mini-robot parallelo dell’UO di Genova.
Specifiche: ingombro circa 500x500x500 mm; spazio di lavoro: sfera di raggio circa 200 mm, rotazioni massime di circa 30°; forze dell’ordine di 10N
6 gradi di libertà, 9 fili; vincoli virtuali (ad esempio per impedire la rotazione se deve essere comandata solo una traslazione)
Obiettivo dell’UO di Torino è progettare e costruire una struttura da utilizzare come master (con riflessione di forza) per l’azionamento remoto di strutture robotiche.
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Reti di eccellenza: Assembly-Net ed Euron IISIRI, Associazione di Robotica ed AutomazioneSito: http://www.dimec.unige.it/PMAR/MiniPaRPortale Parallemic: http://www.parallemic.org
Collegamenti