Kinematic indexes and models for performance optimization of parallel manipulators

In questa Tesi vengono proposti nuovi indici di prestazione per manipolatori paralleli. Il primo, chiamato Direction Selective Index (DSI), consente di valutare separatamente le capacità di traslazione del robot lungo specifiche direzioni. Tale indice, che può essere considerato una estensione del tradizionale indice di manipolabilità, supera i limiti di quest’ultimo (oltre a quelli di altri indici conosciuti come il minimo valore singolare o il numero di condizionamento della matrice Jacobiana) che dà solo delle valutazioni globali delle capacità del robot che spesso non sono utili dal punto di vista pratico. Successivamente, è stato definito un altro indice, il Task dependent Performance Index (TPI), basato sulla formulazione del DSI. Il TPI ha lo scopo di dare valutare le prestazioni del robot riguardanti l’esecuzione di specifiche operazioni. L’aspetto innovativo del TPI è rappresentato dal tener conto della cinematica del robot e delle caratteristiche geometriche dell’operazione. Gli studi sperimentali condotti su un robot parallelo di uso commerciale hanno dimostrato la validità dei suggerimenti ottenuti attraverso il DSI e l’affidabilità delle previsioni del TPI nell’individuare la migliore posizione relativa tra robot e task da eseguire. Inoltre il TPI è stato utilizzato come strumento di progettazione in un metodo di ottimizzazione per la scelta delle lunghezze di alcuni membri del robot. Una volta ricavata la matrice Jacobiana inversa del robot, gli indici proposti e il metodo di ottimizzazione possono essere applicati a qualsiasi manipolatore parallelo