Analisi cinematica e dinamica di un manipolatore parallelo asservito ad una cella automatizzata

Questo elaborato presenta lo studio cinematico e dinamico di un robot di manipolazione asservito ad una cella automatizzata. Il progetto svolto è relativo ad un lavoro di tirocinio commissionato da Loccioni (AEA S.r.l.), un'impresa della provincia di Ancona. La necessità di questo tirocinio nasce per studiare una soluzione alternativa più efficace per la manipolazione di alcuni articoli all’interno di una cella di lavoro automatizzata, all’interno di questa è già presente un certo manipolatore che però presenta delle limitazioni. Lo scopo di questo lavoro è quello di modellare la cinematica e la dinamica di un manipolatore alternativo a quello già presente all’interno della cella, i risultati ottenuti costituiranno la base per la pianificazione della traiettoria del robot e per una futura progettazione esecutiva. Il manipolatore analizzato è un robot ibrido parallelo-seriale in cui è presente un giunto prismatico per la traslazione verticale, una maglia chiusa composta da giunti rotoidali per il movimento nel piano perpendicolare al giunto prismatico e un’ulteriore rotoidale per la rotazione del dispositivo di estremità. Si parla quindi di una catena cinematica del tipo P-5R-R. Nell’elaborato viene quindi presentato lo studio cinematico e dinamico del robot appena descritto. Per prima cosa sono state trovate le relazioni che legano la posizione del dispositivo terminale in funzione delle coordinate di giunto, poi è stato svolto lo studio di velocità attraverso l’analisi della matrice Jacobiana. Dopodiché sono state trovate le relazioni che descrivono la dinamica del manipolatore utilizzando l’approccio di Lagrange e infine, il modello analitico appena descritto è stato confrontato con il modello multibody del manipolatore per verificarne la correttezza.