Progettazione e sviluppo di un braccio robotico a sei gradi di libertà per il posizionamento di un end-effector

In questo elaborato sono state descritte le fasi di progettazione che hanno portato alla realizzazione di un prototipo di un meccanismo a sei gradi di libertà per il sostegno e posizionamento di uno strumento per laparoscopia per effettuare una corretta sutura con strumenti laparoscopici innovativi realizzati da Tech s.r.l. Partendo da un prototipo già esistente, si è progettata una soluzione alternativa, che risultasse più idonea all’impiego in un contesto chirurgico. Il dispositivo è suddiviso in due parti principali: il primo è un braccio denominato ”meccanismo RCM” di diametro esterno φ50, con la capacità di permettere un moto sferico intorno ad un punto nello spazio denominato RCM (Remote Centre Control), mentre il secondo è un meccanismo multisnodo di posizionamento, formato da due coppie rotoidali ed una coppia prismatica con asse verticale, che permettono la movimentazione spaziale del meccanismo RCM. Le coppie rotoidali del meccanismo di posizionamento permettono una rotazione relativa dei componenti di ±120°, mentre la coppia prismatica garantisce una traslazione di almeno ±150 mm. Il sistema consente un’inclinazione dello strumento di laparoscopia per un range di ±55°, soddisfacendo quindi i limiti relativi allo spazio di lavoro indicati in letteratura. Nell’esporre la progettazione dello strumento, data la complessità del sistema ottenuto, si è spiegato come eseguire il montaggio, fornendo una numerazione per gli elementi che compongono il dispositivo, al fine di elencare regole precise di montaggio che permetteranno di realizzare il manufatto con maggior efficienza.