Realizzazione di un algoritmo di collision detection per manipolatori industriali basato su stima di coppia

This thesis deals with the development of a collision detection algorithm for the industrial anthropomorphic manipulator Kuka Iontec 70. The proposed solution starts with the modeling of the robot using the Newton-Euler's equations. The parameters are identified using singular values decomposition and estimated using least square estimation. Collisions are detected by the comparison between estimated torque and force and the actual values. The resulting solution takes into account the difficulties and limitations of practical implementation. All the challenges and relative solutions have been reported. The results have been obtained on a real robot, showing the algorithm actual potential in detecting collisions.

Questo elaborato affronta il problema della realizzazione di un algoritmo di collision detection offline sul manipolatore antropomorfo industriale Kuka Iontec 70. Il problema è stato affrontato partendo dalla modellizzazione del robot, utilizzando le equazioni di Eulero-Newton, passando all'identificazione e stima dei parametri del modello, tramite decomposizione ai valori singolari e stima ai minimi quadrati, per terminare con la realizzazione dell'algoritmo di collision detection. Diverse tipologie di soglie sono state testate per definire una collisione. La soluzione proposta tiene in considerazione le varie sfide e limitazioni tipiche dello sviluppo pratico, descrivendo le difficoltà riscontrate e come sono state superate. Sono riportati i risultati ottenuti nel robot reale, nei quali si evidenzia la capacità dell'algoritmo nell'effettiva individuazione di collisioni.