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Tesi etd-11052019-163638

Type of thesis
Corsi integrativi di II livello
Author
TISENI, LUCA
URN
etd-11052019-163638
Title
Design di un series viscous-elastic joint per la misura e il controllo della coppia.
Structure
Cl. Sc. Sperimentali - Ingegneria
Course
INGEGNERIA - Ingegneria Meccanica (DM 270)
Committee
Tutor Prof. BERGAMASCO, MASSIMO
Presidente Prof. FRISOLI, ANTONIO
Membro Prof.ssa LASCHI, CECILIA
Membro Dott. RICOTTI, LEONARDO
Membro Prof. BUTTAZZO, GIORGIO CARLO
Membro Prof.ssa BOGONI, ANTONELLA
Membro Dott. TRIPICCHIO, PAOLO
Membro Dott. FILIPPESCHI, ALESSANDRO
Membro Dott. CIANCHETTI, MATTEO
Membro Prof. VALCARENGHI, LUCA
Keywords
  • Collaborative Robotics
  • Sensors
  • Series Elastic
  • Soft Robotics
Exam session start date
;
Availability
parziale
Abstract
La tesi presenta il design meccanico e la strategia di controllo di un nuovo giunto viscoelastico seriale. Il giunto è realizzato usando principalmente pezzi stampati in 3D e molle di silicone come elementi elastici nonlineari. L'uso di molle in silicone è la novità principale del sistema: esse presentano uno smorzamento interno che migliora le performance del giunto, permettendo un controllo più semplice e stabile. La loro rigidezza permetta al sistema di raggiunge una coppia di circa 4.5 Nm a 20 gradi di deformazione angolare del giunto. Nella tesi viene presentato il lavoro di caratterizzazione del giunto svolto per sintetizzare lo stimatore di coppia del giunto. Una volta ottenuta una buona stima della coppia, è stato implementato un controllo in coppia proporzionale per valutare la banda passante del sistema, pari a 5.8 Hz, la trasparenza del sistema, la stabilità del controllo e la capacità di reiettare i disturbi, ottenendo risultati soddisfacenti. La soluzione proposta è compatta, economica e adatta ad una futura integrazione in un esoscheletro o in un robot cooperativo, come mezzo di misura della coppia e come interfaccia cedevole introdotta tra il motore e l'ambiente, in maniera tale da migliorare la sicurezza dei dispositivi robotici che lavorano in interazione con l'uomo.
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