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Development of a Self Sufficient Modular Mechatronic Device and Its Proof of Concept with a Workpiece Positioning Study

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Meccatronica su misura da gruppi funzionali modulari

I micro dispositivi sono attualmente fatti su misura e piuttosto costosi. Una nuova tecnologia modulare combinata facilmente in complessi mini sistemi meccatronici ridurrà i costi e i tempi di consegna di nuovi prodotti con una migliore qualità.

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Lo sviluppo e l’applicazione di microsistemi che sfruttano la meccatronica ha subito una brusca accelerazione negli ultimi decenni. Tuttavia, i dispositivi miniaturizzati sono solitamente fatti su misura in ambienti altamente specializzati e a costi elevati. Gli scienziati hanno lanciato il progetto MECHACELL (Development of a self sufficient modular mechatronic device and its proof of concept with a workpiece positioning study), finanziato dall’UE, per la produzione, come caso di studio, di un dispositivo meccatronico da singoli moduli relativo alle microcelle meccatroniche flessibili e modulari prodotte in serie. Mettendo insieme MechaCell modulari in configurazioni più complicate è possibile avere un impatto su velocità, costo dello sviluppo e qualità finale del prodotto. Inoltre, la disponibilità di microcelle modulari permetterà ai ricercatori di dedicare più tempo allo sviluppo di nuove applicazioni per i moduli anziché sviluppare innumerevoli dispositivi. I moduli MechaCell sono autosufficienti con produzione distribuita di energia a bordo e intelligenza distribuita a bordo. Tutti hanno una micro centrale elettrica e unità di stoccaggio, micro sensori e attuatori, e un micro computer, tutti collegati con un bus della cella che gestisce l’energia e la comunicazione tra i componenti della cella. L’hardware e il software sono alloggiati in un guscio esterno con contatti multipli per le connessioni elettriche e meccaniche tra moduli o MechaCell. Inoltre, i modelli di simulazione del MechaCell e del gruppo di MechaCell costituiranno un prezioso contributo agli sforzi di sviluppo futuro. Il prototipo di dispositivo di posizionamento è composto da tre attuatori per moto traslatorio nel piano x-y e movimento di rotazione attorno all’asse del dispositivo stesso mediante un nuovo meccanismo di sterzo e locomozione. Inoltre, un microaccelerometro e un sensore di pressione misurano il carico e comunicano con altri MechaCell e con il controller di supervisione tramite una connessione wireless. Il banco di prova ha una fotocamera ad alta definizione integrata che controlla la posizione di ogni MechaCell e il pezzo in lavorazione, e comunica le informazioni in tempo reale a tutti i moduli presenti nel pacchetto. Poiché i dispositivi specializzati per applicazioni biomediche, militari, automobilistiche e di fabbricazione vantano dimensioni sempre più ridotte, il potenziale di mercato per la tecnologia MECHACELL continua a crescere. E così fa il suo probabile impatto sull’economia dell’UE e sulle molte piccole e medie imprese con budget limitati in quanto a ricerca e sviluppo le quali stanno attualmente lavorando su dispositivi meccatronici su misura.

Parole chiave

Meccatronica, modulare, microcelle, attuatori

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