Progettazione di un end effector robotico passivo per la correzione dell'errore di perpendicolarità su superfici curve

In many applications is required the orthogonal positioning of the tool to the surface, from the medical field (for example ultrasound or minimally invasive surgery) to the aeronautical (for example drilling or riveting operations). The orthogonality of the tool serves to improve the operation to execute: the more the orthogonality is precise, the greater the quality of the operation will be. In this work was design a passive end effector for automatic perpendicularity adjustment on curved surfaces. This end effector, being passive, doesn’t need additional sensors or actuators, but can adjust perpendicularity error through its kinematic structure. After a phase of bibliographic research to verify the state of art and a phase of design to select the best configuration, the prototype of mechanism was made and test on different surfaces to validate the functioning with industrial vision techniques.

Esistono molte applicazioni in cui è richiesto il posizionamento ortogonale dell’utensile rispetto alla superficie, dal campo medico (ad esempio ecografie o chirurgia mininvasiva) al campo aeronautico (ad esempio per operazioni di foratura o rivettatura). L’ortogonalità dell’utensile ha come fine quello di migliorare l’operazione da eseguire: più l’ortogonalità è precisa, maggiore sarà la qualità dell’operazione. In questo lavoro è stato progettato un end effector passivo per la correzione dell’errore di perpendicolarità su superfici curve. Essendo di tipo passivo, questo end effector non necessita di sensori o attuatori aggiuntivi, ma è in grado di correggere tramite la sua struttura cinematica l’errore di perpendicolarità. In seguito ad una fase di ricerca bibliografica per verificare lo stato dell’arte della ricerca e ad una fase di progettazione per sceglierne la configurazione migliore, il prototipo del meccanismo è stato realizzato e testato su diverse superfici per validarne il funzionamento tramite tecniche di visione industriale.