HIGHLIGHTS

  • giunto  riconfigurabile per applicazioni robotiche
  • attuazione riconfigurabile su due assi
  • giunto universale
  • riconfigurazione automatizzata

SOMMARIO

Il gruppo MdM ha progettato e prototipato un giunto sferico riconfigurabile per applicazioni di robotica parallela. In particolare il dispositivo, concepito come una coppia sferica ad assi bloccabili, è progettato per modificare le capacità cinematiche di macchine parallele a mobilità ridotta (sferiche o traslazionali). In altre parole, il giunto è in grado di riconfigurarsi secondo necessità e conseguentemente di modificare le capacità di movimentazione della macchina su cui è montato. Nella sua ultima forma, il dispositivo è stato ottimizzato per essere applicato ad un robot parallelo a cinematica riconfigurabile sferica/traslazionale di tipo 3-URU. Il funzionamento si basa sul bloccaggio di una delle possibili rotazioni di una coppia sferica, operato attraverso lo scorrimento di un selettore meccanico. Inibendo una alla volta 2 (o più) rotazioni, il meccanismo è in grado di modificare radicalmente la mobilità della catena cinematica cui è applicato, permettendo di ottenere di volta in volta comportamenti cinematici diversi per il terminale del robot.

Nelle sue prime versioni, il giunto sferico riconfigurabile non era in grado di gestire assi azionati, vale a dire che non poteva essere applicato a giunti ai quali fosse collegato un motore. Ad oggi, il gruppo MdM ha sviluppato il prototipo di un giunto riconfigurabile capace di attuare due diversi assi (uno alla volta) di una catena cinematica. Il prototipo attuale ha un ingombro estremamente ridotto (una sfera di diametro 14 cm) grazie al particolare design delle sue componenti mobili, realizzate su calotte sferiche concentriche capaci di ruotare attorno al centro comune senza che i vari livelli del dispositivo interferiscano a vicenda.

Particolare del cursore (rosso) che, messo in movimento dalla ruota conica (blu) attraverso un accoppiamento vite-madrevite opera la riconfigurazione del meccanismo.

Il motore (verde) trasmette il moto all’asse azionato attraverso una serie di ruote dentate coniche (verdi). Il servoattuatore (blu) è incaricato di operare la riconfigurazione che permette di movimentare la culla (arancio) o la forchetta (azzurro).

PUBBLICAZIONI

  • Palpacelli, M., Carbonari, L., Palmieri, G., & Callegari, M. (2018). Design of a Lockable Spherical Joint for a Reconfigurable 3-URU Parallel Platform. Robotics7(3), 42.
  • Palpacelli, M. C., Carbonari, L., & Palmieri, G. (2016). Details on the design of a lockable spherical joint for robotic applications. Journal of Intelligent & Robotic Systems81(2), 169-179.
  • Palpacelli, M., Carbonari, L., & Palmieri, G. (2014, September). A lockable spherical joint for robotic applications. In Mechatronic and Embedded Systems and Applications (MESA), 2014 IEEE/ASME 10th International Conference on (pp. 1-6). IEEE.