Sviluppo e caratterizzazione sperimentale di un sensore capacitivo per la misura dello scorrimento relativo nella presa di un oggetto con un gripper robotico.

L’innovazione nel campo dei sensori capacitivi sta apportando significativi progressi nella misurazione e nel rilevamento di varie grandezze fisiche. Questi sensori, basati sul principio della variazione di capacità elettrica, offrono vantaggi come la sensibilità elevata, la risposta rapida e la capacità di rilevare anche piccole variazioni nel campo elettrico. Grazie a nuovi materiali, tecniche di fabbricazione avanzate e al continuo sviluppo delle tecnologie di elaborazione del segnale, i sensori capacitivi stanno diventando sempre più compatti, precisi e affidabili. Questa costante innovazione apre nuove possibilità di applicazione in diversi settori, come ad esempio l’automazione industriale. Un esempio in questo ambito sono i sistemi di presa di oggetti, che possono essere basati su gripper meccanici o sistemi ad aspirazione pneumatici, che hanno sempre più il bisogno di essere più versatili, facili da controllare e a basso consumo energetico. In questo contesto, il seguente lavoro di tesi presenta lo sviluppo e la caratterizzazione di un sensore capacitivo multi-elettrodo da poter essere integrato su un sistema di presa per abilitarne la valutazione del contatto degli oggetti, sia di materiale isolante che conduttivi. Durante lo studio, sono stati condotti esperimenti di contatto su varie tipologie di materiali, inclusi quelli isolanti, conduttivi e con l’interazione del dito umano. I dati acquisiti dal sensore sono stati analizzati e utilizzati per la validazione di un modello analitico utilizzato per stimare la posizione del contatto sugli elettrodi, basandosi sulla variazione di capacità generata. Tale caratterizzazione ha permesso di associare specifiche variazioni di capacità a determinate posizioni di tocco sul sensore. Dai risultati ottenuti nello studio, è evidente che l’impiego dei sensori capacitivi all’interno dei gripper robotici offre un potenziale significativo per migliorarne le prestazioni e ottimizzare la caratterizzazione della presa.