vai al contenuto della pagina vai al menu di navigazione
 

Robotica per i servizi e per l’industria

La robotica, secondo tutte le previsioni di sviluppo e mercato, occuperà sempre più un posto di rilievo in applicazioni che vedono una stretta collaborazione con l’uomo, sia in ambito industriale, sia dei servizi e dell’ausilio diretto a persone (ambiente domestico, ospedaliero, ecc.).

 

Progettazione meccatronica di sistemi robotici per applicazioni complesse

La progettazione di sistemi robotici per compiti complessi si basa sempre più spesso su soluzioni progettuali che vedono la sinergia e l’integrazione di diverse competenze dall’area dei controlli, della meccanica, degli azionamenti elettrici e dei materiali. Questo tipo di approccio al progetto di sistemi robotici ha già portato nel passato alla realizzazione di dispositivi avanzati per diverse applicazioni, come l’interazione diretta e la collaborazione con l’uomo, la sorveglianza e monitoraggio di impianti, l’intervento in ambienti o contesti ostili all’uomo.

 

Sviluppo di algoritmi e schemi di controllo avanzati

Il controllo di sistemi robotici complessi prevede lo sviluppo di avanzati schemi di controllo, sia per quanto riguarda il controllo vero e proprio del dispositivo meccatronico, sia per quanto riguarda il controllo delle azioni e dei compiti del sistema. Le competenze disponibili riguardano:

  • tecniche di modellistica e controllo di sistemi dinamici non lineari,
  • tecniche di controllo di interazione e cooperazione,
  • navigazione in ambienti sconosciuti,
  • riconoscimento e ricostruzione di ambienti.

Inoltre, vi sono anche competenze sullo sviluppo di sistemi di controllo real-time, con particolare riferimento a:

  • Sistemi basati su RTAI-Linux
  • ROS (Robotic Operating System)
  • Ambiente National Instruments/Labview/Compact RIO
  • Sviluppo di sistemi embedded

 

 

Robotica mobile

Sistemi robotici mobili in ambienti non strutturati, e spesso progettati l’uomo, saranno sempre più comuni sia in ambito industriale (trasporto di pallet, componenti, etc) sia civile (ospedali, abitazioni, etc). La mobilità dei robot deve essere associata alla capacità di riconoscere ambienti, di navigare in ambienti non noti, di riconoscere ed evitare ostacoli, di dirigersi verso le mete prefissate. In questo contesto, le competenze sono:

  • controllo di sistemi robotici autonomi
  • algoritmi SLAM
  • coordinamento e controllo di squadre di robot
  • robot mobili su terra, underwater, volanti

 

Manipolazione robotica

L’interazione fisica con l’ambiente che lo circonda è quasi sempre eseguita da parte di un robot tramite end-effector che normalmente sono diversi a seconda dell’applicazione (gripper, pistole di verniciatura, saldatura, etc), anche se sempre più frequentemente si presentano soluzioni che possono essere utilizzate in modo più generale. In questo contesto, sono stati sviluppate e consolidate negli anni esperienze che riguardano:

  • il progetto di sistemi di manipolazione general-purpose, come mani antropomorfe con capacità potenziali di manipolazione simili a quelle umane;
  • il progetto di sistemi di manipolazione ottimizzati per specifiche applicazioni;
  • sensori di forza, tattili, di posizione che siano compatibili con le esigenze di miniaturizzazione e precisione presenti in questo contesto;
  • sistemi di attuazione e trasmissione del movimento per mani.

 

Tecniche di pianificazione di traiettorie per robot ed azionamenti elettrici

Le traiettorie desiderate per azionamenti elettrici e robot hanno, come noto, non solo un forte impatto sul funzionamento del sistema ma anche sul progetto dello stesso, considerando il dimensionamento degli attuatori, le frequenze di possibili vibrazioni durante il funzionamento, la durata della “vita” del sistema stesso. Per tale motivo, esistono numerosissime tecniche per pianificare, sia dal punto di vista geometrico che da quello della legge di moto, il movimento desiderato per sistemi elettromeccanici. In particolare, il problema può risultare complesso nello spazio 3D, in cui oltre alla posizione si deve spesso considerare anche l’orientamento desiderato, ovvero in casi in cui si devono unire specifiche sul grado di “derivabilità” delle funzioni con la semplicità di pianificazione e il rispetto di vincoli sul sistema di attuazione.

Contatti

Prof. Dario Croccolo

Direttore CIRI MAM

Viale Risorgimento, 2

40136 - Bologna