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Obiettivi, strumenti e metodi della ricerca
"La miniaturizzazione dei prodotti industriali richiede capacità di manipolazione e movimentazione di oggetti di dimensioni millimetriche o addirittura nanometriche"
Per molti anni la ricerca nel campo della robotica si è concentrata sullo studio e l’individuazione di soluzioni che consentissero ai robot di operare in ambito industriale svolgendo compiti pesanti, pericolosi, a stretto contatto con oggetti ingombranti.
L’evoluzione tecnologica, specialmente nel campo dell’elettronica, ha determinato un riduzione di scala dell’ambito operativo dei robot con ricadute importanti sulle attività progettuali.
La miniaturizzazione di molti prodotti industriali richiede capacità di manipolazione e movimentazione di oggetti di dimensioni millimetriche o addirittura nanometriche. Una serie di operazioni che, oltre a non essere attuabili dai robot tradizionali, entrano in un ambito in cui l’intervento umano diventa sempre più difficile, se non impossibile.
I ricercatori hanno quindi dovuto sin da subito fare i conti con un approccio progettuale radicalmente nuovo in cui risulta necessario tener conto di una serie di cambiamenti che, oltre alle dimensioni dei robot, interessano l’ambiente produttivo in cui essi operano, i materiali e le tecniche con cui vengono costruiti, e le rinnovate necessità degli utenti finali dei prodotti.
Risulta chiaro quanto quello della mini-robotica sia un territorio esplorato solo in parte e quindi suscettibile di grandi cambiamenti ed evoluzioni. Il lavoro delle cinque unità operative che hanno partecipato al Prin “Sistemi mini – robotici per applicazioni tecnologiche avanzate ”, coordinate dal Professor Massimo Callegari, si è concentrato sin dall’inizio sull’approfondimento delle conoscenze relative al mondo dei mini-robot.
Si è cercato di capire concretamente come il passaggio da una dimensione operativa più grande ad una più piccola potesse cambiare la prospettiva dei progettisti di robot nella determinazione dei propri metodi e strumenti di lavoro. Ognuna del Unità Operative si è dedicata ad un particolare significativo aspetto della mini-robotica:
L’evoluzione tecnologica, specialmente nel campo dell’elettronica, ha determinato un riduzione di scala dell’ambito operativo dei robot con ricadute importanti sulle attività progettuali.
La miniaturizzazione di molti prodotti industriali richiede capacità di manipolazione e movimentazione di oggetti di dimensioni millimetriche o addirittura nanometriche. Una serie di operazioni che, oltre a non essere attuabili dai robot tradizionali, entrano in un ambito in cui l’intervento umano diventa sempre più difficile, se non impossibile.
I ricercatori hanno quindi dovuto sin da subito fare i conti con un approccio progettuale radicalmente nuovo in cui risulta necessario tener conto di una serie di cambiamenti che, oltre alle dimensioni dei robot, interessano l’ambiente produttivo in cui essi operano, i materiali e le tecniche con cui vengono costruiti, e le rinnovate necessità degli utenti finali dei prodotti.
Risulta chiaro quanto quello della mini-robotica sia un territorio esplorato solo in parte e quindi suscettibile di grandi cambiamenti ed evoluzioni. Il lavoro delle cinque unità operative che hanno partecipato al Prin “Sistemi mini – robotici per applicazioni tecnologiche avanzate ”, coordinate dal Professor Massimo Callegari, si è concentrato sin dall’inizio sull’approfondimento delle conoscenze relative al mondo dei mini-robot.
Si è cercato di capire concretamente come il passaggio da una dimensione operativa più grande ad una più piccola potesse cambiare la prospettiva dei progettisti di robot nella determinazione dei propri metodi e strumenti di lavoro. Ognuna del Unità Operative si è dedicata ad un particolare significativo aspetto della mini-robotica:
- l’Unità Operativa dell’Università di Brescia ha affrontato le problematiche dell’attuazione e dei mini-motori, svolgendo una funzione di supporto fondamentale per tutte le altre equipe coinvolte nel progetto;
- al Politecnico di Torino i ricercatori si sono concentrati sul tema della locomozione;
- nelle Università di Ancona e Catania il lavoro è stato dedicato alle questione della manipolazione e del mini-assemblaggio;
- L’equipe dell’Università di Genova, infine, seguendo un filone di ricerca sviluppato in precedenza, ha approfondito la ricerca nel campo della presa e dell’afferraggio di mini-componenti.
Tramite lo sviluppo di una serie di modelli, strumenti e macchine miniaturizzate per la manipolazione e l’assemblaggio si è cercato di scandagliare la realtà della mini-meccanica per dare contributo all’evoluzione della mini-robotica industriale:
Ognuna di queste attività è stata pensata e portata avanti per essere successivamente integrata alle altre non solo sul piano progettuale ma anche su quello squisitamente operativo.
Vista comunque la complessità del progetto è stata pensata un’integrazione che coinvolgesse, di volta in volta, solo alcuni dei prototipi realizzati in contesti applicativi particolari. Parte delle sperimentazione è stata pensata per un ambiente virtuale.
- A Brescia ci si è concentrati sulla caratterizzazione dei dispositivi di azionamento per la mini-robotica e si è sviluppato il progetto prototipale di una mini-valvola pneumatica attuata da materiali intelligenti;
- Ad Ancona l’attenzione è stata rivolta ai dispositivi di orientamento ed allineamento di precisione di mini-utensili nello spazio;
- Il gruppo di Genova ha dedicato il proprio lavoro a dispositivi di presa, in particolare ad una pinza per la manipolazione o l'assemblaggio di micro-parti;
- Torino, con gli studi sulla locomozione, ha analizzato la possibilità di sviluppare mini-robot mobili utili a movimentare i dispositivi creati dagli altri gruppi o per essere utilizzati in altri settori applicativi;
- Catania, al pari di Brescia, ha svolto un determinante ruolo di servizio dedicato all’ottimizzazione dei dispositivi provenienti dalle altre Unità di lavoro.
Ognuna di queste attività è stata pensata e portata avanti per essere successivamente integrata alle altre non solo sul piano progettuale ma anche su quello squisitamente operativo.
Vista comunque la complessità del progetto è stata pensata un’integrazione che coinvolgesse, di volta in volta, solo alcuni dei prototipi realizzati in contesti applicativi particolari. Parte delle sperimentazione è stata pensata per un ambiente virtuale.
