Robot parallelo traslazionale azionato da motori rotanti per applicazioni industriali richiedenti il controllo della forza esercitata

Per l’automazione di molte operazioni manifatturiere (assemblaggio, finitura superficiale, pulitura) è richiesto il controllo della forza di interazione tra il robot e l’ambiente. Spesso tali operazioni vengono ancora eseguite manualmente a causa delle difficoltà insite nella realizzazione di una efficace retroazione di forza. L’utilizzo di sensori di forza complica la progettazione del terminale ed introduce difficoltà di controllo. Il trovato descritto nel presente brevetto è un robot a catena cinematica chiusa (vedi figura 1) costituito da un terminale (A), attrezzabile con una pinza o un altro utensile, connesso mediante tre bracci (B1, B2 e B3) a tre pattini (C1, C2 e C3) scorrevoli su guide prismatiche (D1, D2, D3); ogni braccio è connesso al rispettivo pattino ed al terminale mediante due giunti universali disposti con eguale orientazione degli assi (gli assi dei giunti universali sono indicati in figura 1 con linee a tratto e punto). Tale disposizione dei giunti universali garantisce che, al variare delle posizioni dei tre pattini, il terminale trasli senza ruotare. Ognuno dei tre pattini viene fatto scorrere lungo la rispettiva guida da un sistema biella – manovella (E1, E2, E3) azionato da un motore elettrico di coppia (F1, F2, F3) privo di riduttore e fisso a telaio. La trasmissione del moto dai motori al terminale avviene pertanto mediante meccanismi reversibili, con elevato rendimento meccanico; per tale motivo si possono verosimilmente trascurare gli attriti nell’individuare il legame statico tra le coppie erogate dai motori e la forza esercitata dal robot; ciò consente di controllare tale forza anche senza l’ausilio di sensori di forza posizionati sul terminale, ma attraverso le misure di corrente degli attuatori.