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Controllo ottimizzato dei robot: dalla fantascienza alla realtà

I sistemi robotizzati (RS) sono particolari dispositivi progettati per eseguire una vasta gamma di funzioni normalmente prerogativa dell'uomo. La prestazione dinamica di un sistema robotizzato dipende strettamente dal suo efficace controllo, per il quale occorrono diversi parametri opportunamente identificati. Un istituto universitario bulgaro ha messo a punto alcuni metodi efficaci che consentono una precisa stima dei parametri dinamici per la progettazione di sistemi robotizzati dotati di un controllo robusto.
Controllo ottimizzato dei robot: dalla fantascienza alla realtà
Il primo robot moderno è stato progettato alla fine degli anni Cinquanta, principalmente per svolgere semplici compiti in ambito industriale, come il trasferimento di componenti. Da allora, sono stati fatti molti passi avanti e oggi i robot sono in grado di eseguire compiti più complessi, addirittura interventi chirurgici. Per portare a termine con successo tali delicate operazioni, le prestazioni dinamiche dei sistemi robotizzati devono essere sottoposte ad un controllo attento e accurato.

Al fine di garantire un controllo ottimizzato di tali sistemi, occorre descrivere con precisione un insieme di parametri legati alla loro dinamica altamente complessa. Tale processo di identificazione dei parametri dinamici pone, solitamente, non poche difficoltà, oltre a comportare costi elevati e lunghi tempi di esecuzione. Per risolvere tale problema, è stato elaborato un nuovo approccio globale che consente l'efficace modellizzazione dei meccanismi di controllo dei sistemi robotizzati.

In base al nuovo approccio, la necessaria prestazione dinamica del sistema riflette un insieme di output controllati, altamente influenzati dagli input di comando. Avvalendosi di termini chiave come "inerzia", "comando", "velocità" e "gravità", un sistema di equazioni matematiche rappresenta il modello a costante concentrata dei rapporti input-output. Il nuovo approccio si presta sia ad una precisa identificazione dei parametri, sia alla progettazione del controllo robusto.

I modelli sono stati testati su vari sistemi robotizzati fra cui un manipolatore, un robot mobile (carrellato, con piedi, sottomarino), ed uno bipede. Tali sistemi robotizzati sono stati dotati di attuatori di diverso tipo, compresi motori elettrici, cilindri elettro-idraulici e muscoli artificiali. Facili da utilizzare, i nuovi metodi consentono di ridurre notevolmente gli errori, aumentando la precisione e riducendo al minimo i tempi e i costi necessari.

Tale approccio, inoltre, facilita la scelta delle soluzioni di compromesso più appropriate fra i costi e gli sforzi necessari per risolvere i problemi interconnessi di una modellizzazione totalmente dinamica. Esso, infatti, non solo facilita una precisa identificazione dei parametri e la progettazione ottimizzata del controllo, ma anche la soluzione di qualsiasi problema legato alle prestazioni dei sistemi robotizzati. L'istituto sviluppatore è attualmente alla ricerca di partner per perfezionare ulteriormente i metodi elaborati.
Numero di registrazione: 80725 / Ultimo aggiornamento: 2005-09-18
Dominio: TI, Telecomunicazioni