LARM - Laboratorio di Robotica e Meccatronica
Updated: January 2009
Presentazione in Italiano
Il Laboratorio di Robotica e Meccatronica LARM è stato istituito nel 1990 presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Cassino. Le finalità delle attività del LARM sono lo sviluppo di esperienze e conoscenze per la formazione, la ricerca e la consulenza tecnico-scientifica nei settori dell’Automazione e della Robotica nell’ambito della Ingegneria Meccanica. Le attività del LARM sono anche orientate e disponibili per collaborazioni in ambito industriale e professionale al fine di studiare, progettare, e migliorare sistemi meccanici e meccatronici tradizionali ed innovativi. La formazione con sviluppo di tesi su tematiche e prototipi innovativi è orientata a formare ingegneri in grado di affrontare l’innovazione e problemi di nuova individuazione, senza tralasciare l’interesse per le tecniche tradizionali dell’Ingegneria Meccanica.
Le tematiche di ricerca svolte nel LARM, attualmente di maggior interesse, sono di seguito elencate.
Progettazione di manipolatori seriali e paralleli
La cinematica dei manipolatori viene affrontata in termini di spazio di lavoro, cinematica inversa e generazione di traiettorie. Vengono studiati e sviluppati algoritmi per l’analisi e la progettazione. I risultati di ricerche teoriche e di applicazioni numeriche vengono utilizzati e verificati nella costruzione prototipale di nuovi apparati.
Prototipi costruiti: CaPaMan (Cassino Parallel Manipulator), CaPaMan2, CaPaMan3, CaPaMan2bis, CaTraSys (Cassino Tracking System), CALOWI (Cassino Low-cost easy-operation cable driver paralle manipulator).
Performance dinamica dei sistemi multicorpo
Diversi modelli di rigidezza e di analisi delle performance dinamiche dei sistemi robotici multi-corpo sono stati sviluppati. Lo scopo di queste analisi può essere il progetto ottimo, e i miglioramenti nell'operazione di sistemi esistenti. Prove sperimentali sono eseguite per validare i modelli proposti.
Meccanica e Progettazione di un robot mobili a gambe
La deambulazione umana è stata riprodotta sviluppando vari sistemi per un progetto meccanico di un robot bipede. Il sistema deambulante è studiato in termini di Cinematica, Dinamica e Controllo del sistema tramite l’uso di un sistema meccanico a basso costo e con componenti controllistici semplici. Il meccanismo della gamba è studiato con finalità progettuali tramite modelli cinematici, statici e dinamici. Un meccanismo Chebysev-Pantografo è stato elaborato per una soluzione a basso costo ad 1 gdl. Inoltre una soluzione modulare è stata studiata per gambe di tipo antropomorfo per applicazione per robot multi-gambe.
Prototipi costruiti: Robot Antropomorfo (EP-WaR Electropneumatic Walking Robot), Gamba Chebyshev-Pantografo, Modulo di gamba Antropomorfica, Cassino Hexapod robot, Hybrid walking machines
Manipolazione di robotizzazioni industriali
Vengono studiati gli aspetti meccanici e la programmazione della manipolazione in robotizzazioni industriali con la finalità di migliorare le applicazioni esistenti e di sviluppare nuove soluzioni di lavorazione. La meccanica delle manipolazioni industriali si affronta anche con simulazioni sperimentali e con lo sviluppo di idonei apparati per end-effector e sistemi sperimentali. Gli aspetti meccanici dell’automazione sono affrontati con l’ausilio di modelli e formulazioni che risultano utili in simulazioni numeriche ed in algoritmi progettuali. L’Automazione è studiata in termini di componentistica elettropneumatica con analisi e progettazione di assemblaggio di parti e programmazione di PLC. La caratterizzazione dei sistemi viene effettuata anche tramite validazioni sperimentali.
Meccatronica
Sistemi meccatronici sono studiati e progettati con la finalità di integrare sistemi meccanici, pneumatici, elettrici ed elettronici. Si esaminano il funzionamento e le caratteristiche di sistemi e prototipi meccatronici anche tramite verifiche sperimentali. Un particolare interesse è rivolto alla ricerca e allo sviluppo di soluzioni innovative per il controllo di forza utilizzando componenti industriali.
Meccanica e progettazione di organi di presa
La Meccanica della presa è studiata facendo riferimento a grippers meccanici ed a dita articolate. Il progetto dei meccanismi a gripper è affrontato effettuandone l'analisi e sintesi. Prove sperimentali su meccanismi a gripper sono ottenute verificando il modello e l'algoritmi progettuali. Formulazioni analitiche sono state dedotte e studiate per la sintesi ottima del meccanismo di presa. Analisi e progettazione di meccanismi sono sviluppati per la definizione e costruzione di mani robotiche.
Prototipi costruiti: Gripper, dita articolate, LARM HAND , mano a tre dita.
Analisi e progettazione di sistemi meccanici per l'automazione
I sistemi meccanici sono studiati con lo scopo di sviluppare nuove soluzioni, progetti ottimi e miglioramento delle operazioni. Gli aspetti meccanici sono affrontati attraverso una appropriata modellazione e la formulazione che utilizza le simulazioni numeriche e gli algoritmi di progetto. La caratterizzazione dei sistemi può essere validata attraverso test sperimentali.
Sistemi elettropneumatici e controllo forza
L'automazione è studiata in termini di componenti sviluppando l'analisi ed il progetto dei componenti e la programmazione di PLC. Interesse specifico è indirizzato verso lo studio e lo sviluppo di soluzioni innovative per il controllo della forza usando componenti industriali.
Meccanica e progettazione di trasmissioni meccaniche
Il profilo di camme ottenute con archi di cerchio è utile per la trasmissione a basse velocità e per applicazioni in micro-macchine. L’analisi sperimentale è stata condotta preservando la caratterista di facile-operazione a basso-costo dei profili ad arco di cerchio utilizzando un banco prova progettato presso il LARM. Un’analisi cinematica e dinamica è stata condotta per validare sia il progetto meccanico che il profilo della camma ottenuta. Un banco prova per sistemi frenanti è stato progettato con lo scopo di verificare l’efficienza e le caratteristiche di un motociclo. Il banco prove progettato è composto da parti modulari utilizzando sensorizzazioni commerciali a basso costo.
Prototipi costruiti: Banco per sistemi a camma, banco freno.