Studio e ottimizzazione energetica di applicazioni di robotica collaborativa

Il presente lavoro di tesi magistrale mira al calcolo della spesa energetica metabolica di un operatore umano per il compimento di una serie di operazioni industriali, come per esempio assemblaggi e pick and place. Lo studio prevede una breve introduzione alla robotica collaborativa per poi descrivere il braccio robotico usato come riferimento in queste pagine: il Kuka iiwa 7 R800. Di questo robot viene quindi illustrata la creazione del modello virtuale fondato sulla parametrizzazione proposta da Denavit e Hartenberg. Si procede con lo studio delle tematiche associate all'analisi dinamica inversa del manipolatore in esame. Dopodiché il lavoro prosegue con l'introduzione e la discussione del modello metabolico di Alexander, necessario per il calcolo della spesa energetica a partire dai risultati ottenuti con l'analisi dinamica inversa. Infine quanto analizzato è stato applicato allo studio e all'ottimizzazione della spesa energetica per un esempio applicativo di pick and place.