Kinematics and statics of cable-driven parallel robots by interval-analysis-based methods

Negli ultimi decenni il lavoro di una parte sempre maggiore di ricercatori che si occupano di robotica si è concentrato su un particolare gruppo di robot appartenenti alla famiglia dei manipolatori paralleli: i robot a cavi. Nonostante i numerosi studi al riguardo, questi robot presentano ancora oggi numerose problematiche del tutto (o in parte) irrisolte. Lo studio della loro cinematica nello specifico, già complesso per i manipolatori paralleli tradizionali, è ulteriormente complicato dalla natura non lineare dei cavi, i quali possono esercitare sforzi di sola trazione. Il lavoro presentato in questa tesi si concentra dunque sullo studio della cinematica dei robot a cavi e sulla messa a punto di tecniche numeriche in grado di affrontare parte delle problematiche ad essa legate. La maggior parte del lavoro è incentrata sullo sviluppo di una procedura per la soluzione del problema geometrico diretto di un generico manipolatore a cavi basata sull'analisi per intervalli. Questa tecnica di analisi numeirica, oltre a consentire una rapida soluzione del problema, permette di garantire i risultati ottenuti in caso di errori di cancellazione e arrotondamento e consente di considerare eventuali incertezze presenti nel modello del problema. Il codice sviluppato è stato testato attraverso un piccolo prototipo di manipolatore a cavi la cui realizzazione, avvenuta durante il percorso di dottrato, è descritta all'interno dell'elaborato unitamente al lavoro collaterale svolto durante la fase di progettazione e simulazione.