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Progettazione e prototipazione di mini-robot paralleli per applicazioni speciali Coordinatore scientifico: Prof. R.M. Molfino U.O: Ancona, Brescia, Catania,

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1 Progettazione e prototipazione di mini-robot paralleli per applicazioni speciali Coordinatore scientifico: Prof. R.M. Molfino U.O: Ancona, Brescia, Catania, Genova, Torino Costo totale progetto: 314 k PRIN-COFIN 2003 programma miniPAR

2 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR Sommario Obbiettivi del progetto Base di partenza Compiti delle UO Collegamenti

3 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR 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

4 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR 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 lambiente applicazioni industriali quali lassemblaggio, la sbavatura o la finitura superficiale, la fresatura di modelli, ecc.

5 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR Base di partenza necessarie sia buone caratteristiche dinamiche sia adeguata precisione per controllare la forza esercitata dal robot è stato necessario sviluppare lintegrazione 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.

6 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR Base di partenza Ancona Progetto di una macchina parallela innovativa per moti di pura traslazione

7 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR Base di partenza Brescia Realizzazione del prototipo fisico di ALA, autolettiga attiva per lisolamento della barella dal moto dellambulanza

8 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR 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 lUO di Brescia.

9 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR Base di partenza Genova Prototipo fisico di un robot parallelo per operazioni di assemblaggio

10 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR 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).

11 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR 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 lanalisi 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

12 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR LU.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. Compiti delle UO

13 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR LUO 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 sullautocalibrazione Compiti delle UO

14 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR Compiti delle UO LUO di Catania si prefigge lo studio dellottimizzazione 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.

15 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR LUO di Genova intende studiare e realizzare il prototipo di due macchine parallele di piccole dimensioni (ingombri dellordine del decimetro cubo e spazio di lavoro dellordine del centimetro cubo) il cui progetto sarà basato sullutilizzo 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) Compiti delle UO

16 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR Compiti delle UO Si prevede di utilizzare la struttura anche per la tele-manipolazione dellarticolatore mandibolare dellUO di Ancona e/o del mini- robot parallelo dellUO di Genova. Specifiche: ingombro circa 500x500x500 mm; spazio di lavoro: sfera di raggio circa 200 mm, rotazioni massime di circa 30°; forze dellordine di 10N 6 gradi di libertà, 9 fili; vincoli virtuali (ad esempio per impedire la rotazione se deve essere comandata solo una traslazione) Obiettivo dellUO di Torino è progettare e costruire una struttura da utilizzare come master (con riflessione di forza) per lazionamento remoto di strutture robotiche.

17 PRIN-COFIN 2003: programma miniPAR Reti di eccellenza: Assembly-Net ed Euron II SIRI, Associazione di Robotica ed Automazione Sito: Portale Parallemic: Collegamenti


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