Sviluppo di un modello high-fidelity del robot UR5 a fini diagnostici e prognostici = Development of a high-fidelity model of the UR5 robot for diagnostic and prognostic purposes

L’obiettivo del presente lavoro di tesi è quello di proporre una metodologia di modellazione dei robot manipolatori volta alla diagnostica ed alla prognostica model based. I robot manipolatori presentano infatti, in pochissime occasioni, delle failure che ne causino l’arresto, ma in determinate applicazioni è necessario mantenere un certo livello di precisione, affidabilità e sicurezza, ad esempio nell’ambito della robotica collaborativa. Tale penuria di dati spinge l’interesse verso la creazione di un modello del robot in modo da poter simulare e testare eventuali algoritmi di prognostica e diagnostica. In particolare si è utilizzato come caso di studio il robot manipolatore UR5 della Universal Robots™. Tale esemplare di robot è presente all’interno del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale del Politecnico di Torino. Analizzando il sistema fisico reale è necessario suddividerlo in diversi sottosistemi all’interno dei quali iniettare i diversi guasti che possono presentarsi durante il funzionamento del robot. Per ciascun sottosistema è necessario definirne un modello matematico che presenti degli input ed output ben definiti in modo da rendere l’intero modello modulare e sempre migliorabile. L’intero modello viene implementato all’interno di MATLAB Simulink/Simscape Multibody™. Tutti i parametri, dinamici e cinematici, sono ricavati dalle informazioni fornite dall’azienda produttrice, dalla letteratura precedente e dal robot stesso. In particolare sarà necessario utilizzare una prova come prova di identificazione dei parametri incogniti e delle ulteriori prove volte alla validazione del modello. In tal maniera è possibile verificare la contezza dei risultati forniti dal modello e quindi la sua effettiva applicabilità in campo diagnostico e prognostico.