Modellazione e simulazione dinamica di robot soft cable-driven

Nel presente elaborato di tesi sono descritti lo sviluppo, la modellazione e il controllo in simulazione di un manipolatore soft cable-driven bio-ispirato al tentacolo di polpo. La struttura del robot è progettata per deformarsi secondo la spirale logaritmica, così da riprodurre il movimento avvolgente caratteristico del tentacolo durante operazioni di presa adattiva. Per descrivere il comportamento del manipolatore è stato sviluppato un modello dinamico a parametri concentrati (lumped-parameter), ottenuto discretizzando la struttura continua in una catena di corpi rigidi collegati mediante giunti elastici, opportunamente parametrizzati per rappresentare le proprietà meccaniche dei materiali flessibili di rigidezza e smorzamento. La modellazione è stata implementata in MuJoCo, interfacciato tramite Python, che presenta strumenti dedicati alla simulazione della dinamica dei tendini e delle interazioni di contatto. Sul modello sviluppato è stato quindi implementato il sistema di attuazione cable-driven e sono state valutate strategie di controllo sia in posizione, per l'inseguimento di traiettorie assegnate, sia in forza, mediante controllori PID ad anello chiuso per la regolazione della tensione dei cavi.