Studio e realizzazione di un dispositivo di presa a tre dita per operazioni di soccorso in ambienti angusti. = Study and realization of a three-finger gripping device for rescue operations in narrow environments.

Per sopperire al continuo aumento della domanda di acqua, è comune la creazione di pozzi profondi scavati nel terreno per estrarre l'acqua, a scopo di irrigazione. Spesso, una volta esauriti, vengono lasciati scoperti, anche a causa dei costi da affrontare per metterli in sicurezza. In paesi come l’India, in cui i pozzi sono più diffusi, ma anche in Italia, ciò ha provocato alcuni incidenti di bambini caduti accidentalmente e bloccati al loro interno, nella quasi totalità dei casi con esito fatale. Nell’eventualità di incidenti come questi, è dunque fondamentale attivare tempestivamente le operazioni di soccorso, tuttavia, l’imprevedibilità della conformazione del pozzo e della zona circostante complica il tutto. L’obiettivo di questa tesi è studiare e sviluppare una mano di presa robotica a tre dita, comandata a distanza, che sia di ausilio durante le operazioni di soccorso mettendo in sicurezza il bambino, manipolando attrezzatura e monitorando l’ambiente circostante. La procedura di soccorso, l’ambiente operativo e le attrezzature da manipolare saranno analizzate in dettaglio al fine di definire le specifiche tecniche dell’effettore da progettare. Verranno presentate diverse mani robotiche esistenti al fine di individuare la tecnologia più adatta, un particolare prototipo sarà usato come riferimento e modificato per assolvere alle specifiche richieste, in particolare gli ingombri. Verrà valutata la possibilità di introdurre un meccanismo che permetta la rotazione relativa delle dita, non realizzabile a causa dell’eccessivo grado di complessità e delle stringenti specifiche di ingombro, nonché l’indipendenza al contatto di ciascun dito. Seguirà lo studio cinematico del meccanismo e, una volta definito l’attuatore, la valutazione delle forze di contatto che la mano è in grado di esercitare. Tramite l’uso del software Matlab, si procederà con l’analisi parametrica volta a valutare gli effetti, su grandezze di interesse, della modifica di dimensioni geometriche del meccanismo, al fine di identificare la configurazione ottima. Realizzato il modello CAD della mano robotica su SolidWorks, se ne simulerà il funzionamento utilizzando SolidWorks Motion. I risultati simulati saranno confrontati con i risultati dello studio cinematico per verificarne la validità. Inoltre, verrà simulato l’afferraggio di oggetti di forma diversa. Il primo prototipo sarà realizzato in fabbricazione additiva ed utilizzato successivamente per prove sperimentali preliminari.