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PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
[1] Giovagnoni, M., A Numerical and Experimental Analysis of a Chain of Flexible Bodies, ASME J. Dyn. Sys., Meas., and Cont., Vol.116, 1994, pp. 73-80.
[2] Martins, J., Ayala Botto, M., Sá da Costa, J.: Modeling of Flexible Beams for Robotic Manipulators, Multibody System Dynamics, Vol.7, 2002, pp. 79-100.
[3] Chang, L. W., Hamilton, J. F., The Kinematics of Robotic Manipulators with Flexible Links Using an Equivalent Rigid Link System Model, ASME J. Dyn. Sys., Meas., and Cont., Vol.113, 1991, pp. 48-53.
[4] Turcic, D. A., Midha, A., Bosnik, J. R., Dynamic Analysis of Elastic Mechanism Systems. Part II: Experimental Results, ASME J. Dyn. Sys., Meas., and Cont.,Vol.106, 1984, pp. 255-260.
[5] Damaren, C., Sharf, I., Simulation of Flexible-Link Manipulators with Inertial and Geometric Nonlinearities, ASME J. Dyn. Sys., Meas., and Cont., Vol.117, 1995, pp. 74-87.
[6] Caracciolo, R., Trevisani, A.: Simultaneous Rigid-Body Motion and Vibration Control of a Flexible Four-Bar Linkage, Mechanism and Machine Theory, Vol.36, 2001, pp. 221-243.
[7] Caracciolo, R., Ceresole, E., Giovagnoni, M., Control Experiment of a Flexible Robot Arm Using the Floating Frame Model, Journal of Robotics and Mechatronics, Vol.8, 1996, pp.112-121.
[8] Caracciolo, R., Gasparetto, A., Rossi A., Trevisani, A., Linear Quadratic Optimal Control of a Planar Four-Link Flexible Linkage. Proc. of the Iasted Int. Conf. Robotics and Applications 2000, Honolulu, USA, 2000.
[9] Caracciolo, R., Gasparetto, A., Trevisani, A., Experimental Validation of a Dynamic Model for Flexible Link Mechanisms. Proc. of the ASME DETC 2001, Pittsburgh, USA, 2001.
[10] Caracciolo, R., Gasparetto, A., Rossi, A., Trevisani, A., Linearizzazione di modelli dinamici per meccanismi a membri deformabili, Proc. of the 16th AIMETA Cong. of Theoretical and Applied Mech., Ferrara, Italy, 2003
[11] Trevisani, A, Feedback Control of Flexible Four-bar Linkages: a Numerical and Experimental Investigation. Journal of Sound and Vibration, Vol. 268(5), 2003, pp.947-970.
[12] Trevisani, A., Valcher, M.E., Adaptive Control of a Flexible-Link Mechanism Using an Energy-Based Approach. Proc. Of the American Control Conference (ACC) 2004, Boston, USA, 2004.
[13] Milford, R.I., Asokanthan S.F., Configuration Dependent Eigenfrequencies for a Two-Link Flexible Manipulator Experiment Verification, Journal of Sound and Vibration, Vol.222, 1999, pp.191-207.
[14] Fanghella, C. Galletti, G. Torre, 2003, An explicit independent-coordinate formulation for the equations of motion of flexible multibody systems, Mechanism and machine Theory, in pubblicazione;
[15] Fanghella P. and Galletti C. "Mobility Analysis of Single-Loop Kinematic Chains: an Algorithmic Approach based on Displacement Groups." Mechanism and Machine Theory, 1994, Vol. 29, pp 1187-1204;
[16] Ceresole E., Fanghella P., and Galletti C. "Assur’s Groups, Akcs, Basic Trusses, Socs, Etc.: Modular Kinematics of Planar Linkages." Proceedings of the 1996 ASME Design Engineering Technical Conferences and Computers in Engineering Conference, 1996, Irvine, California, CD-ROM);
[17] Ceresole E., Fanghella P., Galletti C., 1996, A discussion on Metric Relations in Spatial Kinematics: Implicit and Explicit Formulas for Functional Dependence, Recent Advances in Robot Kinematics, Kluwer, 207, 216
[18] Fanghella P., Galletti C., 1993, A Modular method for Computational Kinematics, in Computational Kinematics (Angeles, Hommel, Kovacs, eds.), Kluwer)
[19] Fanghella P. and Galletti C., 1995, Metric Relations and Displacement Groups in Mechanism and Robot Kinematics." Trans. ASME, Journal of Mechanical Design, 117, 470-478. C
[20] Fanghella P., Galletti C., 2002, Using body flexibility to simplify the solution of kinematic equations in the dynamic analysis of robot mechanisms and multibody systems, Advances in Robot Kinematics, Theory and Applications, J. Lenarcic and F. Thomas, eds,, Kluwer
[21] Galletti C., Fanghella P., Torre G., 2003, Computationally efficient expressions of dynamic equations for flexible mechanisms, accepted at the 11th World Congress in Mechanism and Machine Science, Tianjin, China
[22] Hollerbach, J.M., Some current issues in haptics research, 2000. Proceedings. ICRA '00. IEEE International Conference on Robotics and Automation, Volume: 1 , 24-28 April 2000, Pages:757 - 762 vol.1
[23] P. Gallina, G.Rosati, and A. Rossi, 3 d.o.f. wire driven planar haptic interface, Journal of Intelligent and Robotic Systems, pp. 23-26 Vol. 32 No. 1, September, 2001
[24] P. Gallina and G.Rosati, Manipulability of planar wire-driven haptic device”, Mechanism and Machine Theory, pp. 215-228, Vol. 37, n. 2, 2002.
[25] R. L. Williams II, P. Gallina, “Planar Cable-Direct-Driven haptic Robots: Design for Wrench Exertion”, Journal-of-Intelligent-and-Robotic-Systems pp.203-219, Vol.35, n° 2, October 2002.
[26] C. Fanin, P. Gallina, A. Rossi, U. Zanatta, S. Masiero, “NeRebot: a wire-based robot for neurorehabilitation”, ICORR '03, Daejeon, Republic of Korea.
[27] Thomessen T., T. K. Lien, Robot Control System For Safe And Rapid Programming Of Grinding Applications", 31-st Int. Symp. on Robotics, pp.18-23, 2000.
[28] Ferretti G., G. Magnani, P. Rocco, Triangular Force/Position Control with Application to Robotic Deburring", Machine Intelligence and Robotic Control, pp. 83-91, 2000.
[29] Ahmad S., C. N. Lee, Shape Recovery from Robot Contour-tracking with Force Feedback", Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp. 447-452, 1990.
[30] Legnani G., R. Adamini, F. Jatta, Calibration of a SCARA Robot by Contour Tracking of an Object of Known Geometry", Proc. Int. Symp. on Robotics, Seoul, Korea 2001.
[31] Hogan N., "Impedance control: An approach to manipulation: Part III Applications", J. Dynamic Syst.,Measurement Contr., vol. 107, pp 17-24, Mar. 1985.
[32] Visioli A., G. Legnani, On the trajectory tracking control of industrial SCARA robot manipulators", IEEE Trans. on Ind. Elec., vol. 49, no. 1, pp. 224-232, 2002.
[33] Indri M., G. Cala¯ore, G. Legnani, F. Jatta, A. Visioli, Optimized Dynamic Calibration of a SCARA Robot", XV IFAC World Congress on Aut. Cont., 2002.
[34] Jatta F., R. Adamini, A. Visioli, G. Legnani, Hybrid Force/Velocity Robot Contour Tracking: an experimental Analysis of friction Compensation Strategies", Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp. 1723,1728, 2002.
[35] P. Gallina and A. Trevisani, Delayed-Reference Control (DRC) of a two mass elastic system, submitted to Journal of Vibration and Control
[36] Hunt, K. H., 1983, "Structural kinematics of in-parallel actuated robot arms," ASME Trans. J. Mech. Transm. Autom. Des., Vol. 105, pp. 705-712.
[37] Parenti-Castelli, V. and Di Gregorio, R., 1996, "Real-time computation of the actual posture of the general geometry 6-6 fully-parallel mechanism using two extra rotary sensors, "ASME Transactions, Journal of Mechanical Design, December 1998, Vol. 120, pp. 549-55412.
[38] Parenti-Castelli V., and Venanzi S., 2002, “A New Technique for Clearance Influence Analysis in Planar Mechanisms," Proceedings of the 2002 ASME Design Engineering Technical Conference, Paper DETC02/MECH-34318, Montreal, Canada.
[39] Carricato M., and Parenti-Castelli V., 2002, “Singularity-free fully-isotropic translational parallel mechanisms," The International Journal of Robotics Research, Vol. 21, No. 2, pp.161-174.
[40] Di Gregorio R., and Parenti Castelli V., 2001, “Kinematics of a 6-dof fixation device for long bone fracture reduction”, Journal of Robotic Systems, (Special Issue: Biorobotics and Humanoid Robotics, Eds. B. Siciliano and J. Lenarcic), 18 (12), pp. 715-722.
[41] Carricato M., and Parenti-Castelli V., 2004, “A novel fully decoupled 2-dof parallel wrist," submitted to The International Journal of Robotics Research, in press.
Parole Chiave
MANIPOLATORI; CINEMATICA; DINAMICA; INTERAZIONE UOMO-ROBOT-AMBIENTE; MEMBRI FLESSIBILI; GIOCO NELLE COPPIE; ROBOT PARALLELI; CONTROLLO; ROBOT A CAVI

Simulazione e sperimentazione di robot ad elevate prestazioni per applicazioni avanzate.

Università degli Studi di Padova
Abstract
Il progresso tecnologico in campo industriale, aerospaziale e medicale nonché la ricerca di prestazioni sempre migliori sia in termini di produttività che di livello di sicurezza garantito, impongono lo sviluppo di robot in grado di interagire con l'ambiente e/o con l'uomo ed aventi prestazioni elevate sia per quanto concerne la velocità di movimentazione che il rapporto tra peso proprio e carico trasportabile. La progettazione e realizzazione di robot ad alte prestazioni per applicazioni avanzate richiede tuttavia lo sviluppo di nuove e specifiche tecniche per l'analisi, la sintesi, la modellistica, la simulazione ed il controllo del moto.
La proponenda ricerca interuniversitaria, coinvolge cinque unità operative (Bologna, Brescia, Genova, Padova e Trieste) e si propone di portare avanti in modo sinergico attività finalizzate all'approfondimento delle conoscenze nell'ambito di tematiche di primaria importanza per lo sviluppo di robot ad alte prestazioni per applicazioni avanzate. In particolare, le ricerche mireranno a fornire contributi significativi per quanto concerne:
1. la sintesi e l'analisi di architetture seriali o parallele adeguate alla complessità dei task avanzati,
2. lo studio di aspetti, quali ad esempio la deformabilità dei membri o i giochi nelle coppie, i cui effetti risultano non trascurabili all'innalzarsi delle prestazioni,
3. lo sviluppo di modelli e simulatori cinematici/dinamici dei sistemi robotizzati completi e >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Roberto CARACCIOLO Università degli Studi di PADOVA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il proponendo progetto, si pone come obiettivo lo sviluppo di metodi e tecniche per l'analisi, la sintesi, la modellistica, la simulazione ed il controllo di robot ad alte prestazioni per applicazioni avanzate.
Quando nel testo di questo progetto di ricerca si fa riferimento a robot per applicazioni avanzate si intendono prevalentemente robot utilizzabili in campo medicale, industriale ed aerospaziale, in grado di interagire con l'ambiente e/o con l'uomo ed aventi prestazioni elevate sia in termini di velocità di movimentazione che di rapporto tra peso proprio e carico trasportabile.
Come meglio evidenziato al successivo punto 2.2, lo studio di robot ad elevate prestazioni per applicazioni avanzate richiede l'approfondimento di diverse tematiche quali:
1. la sintesi e l'analisi delle strutture cinematiche dei robot, finalizzate ad ottenere configurazioni seriali o parallele adeguate alla complessità dei compiti,
2. lo studio di aspetti, quali ad esempio la deformabilità dei membri o i giochi nelle coppie, i cui effetti risultano non trascurabili all'innalzarsi delle prestazioni,
3. lo sviluppo di modelli e simulatori cinematici/dinamici dei sistemi robotizzati completi e dell'ambiente con cui essi interagiscono, che permettano di ottimizzare il processo di progettazione e la sintesi di adeguati schemi di controllo,
4. lo studio di controllori innovativi in grado di compensare fenomeni di disturbo indesiderati e di garantire >>>

Risultati parziali attesi
- Algoritmi per l'analisi cinematica di robot e per la scelta delle coordinate libere.
- Software di supporto semiautomatico per l'uso delle deformabilità dei corpi per semplificare le equazioni di chiusura.
- Software automatico per la modulariz

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Lo studio di robot ad elevate prestazioni per applicazioni avanzate richiede l'approfondimento di diverse tematiche quali: lo studio della struttura cinematica dei robot per ottenere configurazioni seriali e parallele adeguate alla complessità dei compiti, l'analisi dei sistemi di attuazione, l'individuazione delle tecniche per ridurre le vibrazioni al fine di ottenere robot sempre più precisi, la simulazione della cinematica e della dinamica al fine di ottimizzare il processo di progettazione e l'individuazione di controllori innovativi per garantire l'esecuzione del task in maniera efficace.

Un notevole sforzo di ricerca è stato condotto negli ultimi anni nell'ambito della modellazione e del controllo del moto di manipolatori, e più in generale, meccanismi con struttura leggera e flessibile. Tali sistemi meccanici potranno essere impiegati in molteplici campi, in ambito industriale, biomeccanico ed aerospaziale.
In particolare, l'industria richiede manipolatori in grado di operare a velocità sempre maggiore al fine di assicurare un aumento della produttività. Conciliare questa esigenza con elevati valori di precisione nella movimentazione rappresenta una difficile sfida: quando la velocità operativa assume valori elevati, le forze inerziali dei membri possono diventare significative e causare notevoli deformazioni in grado di generare indesiderati fenomeni vibratori.
Gli approcci più diffusi alla modellazione di meccanismi a membri deformabili >>>