Dipartimento | Robotica

Missione

Le attività di laboratorio sono focalizzate nell’ambito della robotica industriale, aerospaziale, medica e di servizio al fine di fornire un supporto sperimentale alla derivazione di nuove metodologie di pianificazione e controllo di piattaforme robotiche, con l’obiettivo di permettere l’esecuzione di compiti complessi con maggiore precisione e flessibilità.

Il laboratorio offe un ambiente di apprendimento pratico e teorico per formare ingegneri e ricercatori altamente qualificati e permette di stabilire collaborazioni con aziende per sviluppare progetti di ricerca congiunti, trasferire le tecnologie sviluppate al settore industriale e favorire lo sviluppo economico.

Attività

Pianificazione e controllo ottimale di robot ridondanti e cooperanti
Robot ridondanti e cooperanti trovano applicazione in settori come l’esplorazione spaziale e l’industria, grazie alla loro capacità di svolgere compiti complessi sfruttando gradi di libertà aggiuntivi per evitare ostacoli e ottimizzare prestazioni. Nel laboratorio si sviluppano soluzioni per ridurre la complessità computazionale della pianificazione e controllo ottimale, utilizzando metodi avanzati come programmazione dinamica, ottimizzazione campionata e tecniche numeriche, favorendo collaborazioni con aziende del settore manifatturiero e spaziale.

Controllo di forza
I robot interagiscono sempre più con l’ambiente per compiti come lucidatura, sbavatura e trasporto, richiedendo un controllo accurato delle forze per garantire sicurezza e precisione. Nel laboratorio si utilizzano strategie standard (es. controllo di ammettenza e impedenza) combinate con tecniche basate su dati e intelligenza artificiale per migliorare le prestazioni. Le applicazioni includono la scrittura ad alta velocità, assemblaggi remoti e compiti di lucidatura.

Teleoperazioni aptiche
Le teleoperazioni aptiche ampliano le capacità umane in contesti come telechirurgia ed esplorazione spaziale, combinando precisione robotica con competenze umane. Nel laboratorio si sviluppano sistemi bilaterali con feedback cinestesico e visivo, controllo adattivo e algoritmi avanzati per garantire comfort e sicurezza durante operazioni complesse.

Collaborazione uomo-robot
La collaborazione uomo-robot consente di lavorare insieme per obiettivi comuni, ad esempio nel trasporto ed assemblaggio. Le sfide includono comunicazione efficace, stima delle intenzioni e sicurezza. Nel laboratorio si combinano il controllo basato su modelli e apprendimento automatico per ottimizzare interazioni fisiche e cognitive, riducendo sforzo e affaticamento, con un feedback vocale per chiudere il ciclo comunicativo uomo-robot.

Apparecchiature e strumentazione

• 2 x robot antropomorfi Comau Smart-Six montati su slitta attuata
• 1 x robot UR10 (Universal Robot)
• 1 x robot Franka Emika a 7 gradi
• 1 x robot Clearpath Husky customizzato a trazione differenziale
• 3 x stereo camere intelligenti Zed
• 1 x endoscopio
• 1 x unità di misurazioni inerziali (IMU)
• 1 x laser scanner 2D
• 4 x sensori di forza/coppia
• 3 x gripper pneumatici a due e tre dita
• 1 x gripper elettrico a due dita
• 1 x end-effector per l’ablazione dentale
• 1 x stampante 3D
• 9 x postazioni PC con Matlab e ROS2

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Foto e maggiori informazioni reperibili sul sito di riferimento del gruppo www.automatica.unisa.it