Vision-based enhancement of the pose accuracy of a redundantly actuated cable-driven parallel robot

Nelle ultime due decadi, un numero crescente di ricercatori ha concentrato i propri sforzi su una classe di robot innovativa: i manipolatori paralleli azionati mediante cavi (CDPRs). A differenza dei meglio conosciuti robot paralleli, questo tipo di manipolatori impiega dei cavi in luogo di membri rigidi. I robot a cavi presentano numerose caratteristiche interessanti, fra cui spiccano l’ampio spazio di lavoro raggiungibile e la semplicità di riconfigurazione. Ne risulta che i CDPRs ben si prestano ad applicazioni in vari settori dove la robotica non si è ancora affermata, come per esempio l’edilizia. D’altro canto, sfruttando al massimo queste caratteristiche, risulta difficile mantenere una buona accuratezza della posa della piattaforma. Migliorare quest’ultima è uno dei principali obiettivi dell’attuale ricerca. In questa tesi di Laurea Magistrale, con lo scopo di affinarne l’accuratezza, è stato integrato al robot IPAnema 3 presente al Fraunhofer IPA un sistema di visione. Questo è stato sviluppato mediante una economica telecamera wireless. Dopo aver mostrato la calibrazione della telecamera, viene esposta la procedura per otterenere la misurazione della posa. L’incremento della precisione dei movimenti della piattaforma è stato condotto nell’ambito del progetto europeo Hephaestus, il quale si occupa di automatizzare la costruzione e la manutenzione delle facciate esterne dei grattacieli. Il ritardo dovuto alla comunicazione senza fili impone che il controllo non sia in tempo reale. I risultati sperimentali riportati mostrano che, ciò nonostante, un simile controllo risponde pienamente ai requisiti del progetto. Garantendo qualità e velocità d’esecuzione, è stato provato che i manipolatori a cavi dotati di sensoristica esterna sono funzionali ad applicazioni nel settore dell’edilizio. L’accuratezza raggiunta in valutazioni preliminari e nell’installazione di un modulo di facciata è due ordini di grandezza superiore alle capacità standard di IPAnema 3.