Development of a twisted-string actuator for a cable-driven haptic interface

Il seguente lavoro di tesi ha avuto lo scopo di analizzare dal punto di vista della progettazione software le procedure ed i protocolli di scambio di informazioni tra i vari componenti di una nuova concezione di Interfaccia Aptica guidata da 4 tendini che muovono un braccialetto centrale collegato al braccio di un operatore così da fornirgli un feedback di forza. In particolare ci si è focalizzati sullo sviluppo di un firmware applicabile ai 4 motori che muovono la struttura centrale della interfaccia. Il firmware deve essere in grado di ricevere da una piattaforma Ros, usata da un operatore, pacchetti di dati contenenti i set point per i vari motori e il tipo di controllo , posizione o forza, che gli attuatori devono effettuare grazie ad uno schema PID. Inoltre l'invio di feedback all'operatore è stato previsto in modo da permettere una maggiore supervisione dell'intero funzionamento. La realizzazione di un Ros Bridge tra l'utente e il sistema da comandare è stato implementato con la formula della programmazione ad oggetti in cui varie classi sono dedicate a compiti differenti come l'impacchettamento di dati da mandare ai motori e la contemporanea ricezione dei feedback. Per completare tutta l'architettura si è anche sviluppato un sistema di trasformazione dei set point provenienti dall'operatore espressi nello spazio di lavoro Cartesiano in riferimenti per i singoli motori e ciò è stato possibile sfruttando la matrice Jacobiana. Una particolare attenzione è stata data all'aspetto di comunicazione dei dati e per fare ciò si è dovuta usare una architettura di codice a multithread e un protocollo UDP.