Progettazione di un utensile di taglio azionato da braccio robotico per operazioni di campionamento di colture = Design of a robotic arm-driven cutting tool for crop sampling operations

Il lavoro di tesi si propone di progettare un utensile per la raccolta di campioni di colture da utilizzare tramite il braccio robotico montato sul veicolo terrestre senza equipaggio Agri.Q, sviluppato dal Politecnico di Torino per operazioni di agricoltura di precisione. Dopo un’introduzione sull’agricoltura di precisione, sul suo sviluppo e le tecnologie utilizzate, si è effettuata una ricerca bibliografica sugli organi di presa, detti pinze o gripper, dei robot manipolatori, approfondendo in modo particolare quelle pinze che sfruttano elementi morbidi e strutture cedevoli per eseguire la presa, anche noti come soft grippers. Il lavoro si concentra, poi, sulla progettazione dell’utensile che possa essere utilizzato dal braccio robotico Kinova Jen2 presente sul veicolo Agri.Q, facendo particolare attenzione alla progettazione funzionale di un meccanismo che permetta di afferrare e separare dalla coltura diverse tipologie di campioni utilizzando come input il moto e la coppia generati dalla pinza a due dita presente sul braccio robotico. Lo schema funzionale proposto è analizzato per valutarne le prestazioni ottenibili e viene proposta una prima ottimizzazione dei parametri principali. La tesi si conclude con la progettazione esecutiva di un primo prototipo a basso costo da realizzare tramite fabbricazione additiva e con l’utilizzo di elementi commerciali.