Un robusto e flessibile controllo di posizione per robot mobili
Microsistemi e nanotecnologie sono in rapida evoluzione e hanno applicazioni fondamentali in numerosi campi (settore automobilistico, medicina, biotecnologie, telecomunicazioni ed elettronica di consumo, per citarne alcuni). La disponibilità di strumenti operativi idonei è uno dei parametri più importanti per una più ampia diffusione di queste tecnologie. Per soddisfare questa esigenza, il progetto MICRON ha messo a punto un prototipo di sistema di manipolazione plurimicrorobotico in grado di gestire con precisione nanometrica oggetti a scala micrometrica e mesoscopica. Il sistema è un insieme di piccoli robot mobili che cooperano in maniera autonoma per svolgere compiti delicati, come la manipolazione di cellule biologiche o l'assemblaggio di microparti. Il progetto, orientato allo sviluppo di un sistema prototipo, ha dato vita a numerosi prodotti e processi innovativi, incluso un robusto e flessibile sistema di controllo della posizione. L'estrema complessità del compito da svolgere richiede un controllo efficace e adattabile del comportamento dinamico dei robot usati. Sono stati quindi presi in considerazione vari punti importanti, inclusi i comportamenti di movimento del tutto differenti dei vari robot usati dal sistema. Anche il formato e il comando di guida, ad esempio i gradi meccanici di libertà, possono differire notevolmente da un robot all'altro. L'estrema complessità del compito da svolgere può facilmente portare a condizioni mutevoli e a parametri che cambiano nel tempo. A velocità elevata, la non linearità del movimento robotico potrebbe inoltre condurre a una situazione caotica dei robot piezopilotati. La necessità di evitare il funzionamento contemporaneo di due circuiti di controllo vicini rappresenta un ulteriore vincolo. Ciò si deve soprattutto al sistema di navigazione usato, l'AEM (Action-based Environment Modelling), che dipende dal modo operativo. Il progetto MICRON ha tenuto conto di tutti questi punti e ha adottato un approccio in due tappe per ottenere un controllo di posizione affidabile. Si tratta di un driver che funziona in circuito aperto per equilibrare le non linearità e bilanciare le differenze tra i diversi robot. A un livello superiore, un controllore a circuito chiuso che opera su un driver quasi linearizzato compensa la deviazione residua. Per maggiori informazioni, cliccare: http://wwwipr.ira.uka.de/~micron/index.html(si apre in una nuova finestra)
