Sviluppo di un Modello High-Fidelity Integrato per l’Analisi di Riduttori Armonici = Integrated High-Fidelity Model Development for Harmonic Reducer Analysis

I riduttori armonici sono ampiamente impiegati nella robotica di precisione, ma la loro complessa struttura meccanica li rende soggetti a guasti che possono compromettere l’affidabilità, la sicurezza e l'efficienza dell'intero sistema. Una possibile soluzione a queste criticità è l’adozione di strategie di Prognostics and Health Monitoring (PHM); tuttavia, lo sviluppo di tali tecniche è ostacolato dalla limitata disponibilità di dati sperimentali relativi a componenti difettosi. Per ovviare a questa carenza, è possibile creare modelli digital twin ad alta fedeltà, in grado di simulare il comportamento del sistema sia in condizioni nominali sia in presenza di guasti. Il presente lavoro si basa su studi precedenti che hanno adottato un approccio multibody per analizzare l’interazione tra gli ingranaggi e il comportamento del cuscinetto deformabile del Wave Generator. L’obiettivo principale della tesi è l’integrazione di questi due modelli complessi all'interno di un’unica piattaforma di simulazione dinamica. L’efficacia e l’affidabilità del modello integrato sono state valutate sia in regime statico che dinamico attraverso implementazioni realizzate con il software MATLAB/Simulink. Il modello risultante fornisce una rappresentazione più realistica e dettagliata del riduttore armonico nel suo insieme, gettando le basi per future simulazioni di difetti localizzati e per la validazione di algoritmi di diagnostica e prognostica.