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Connectivity and redundancy in spatial robots
No full textIn this paper, the concepts of connectivity, degrees of control, and redundancy are revisited from a pure topological viewpoint and then applied to robotics. The redundancy matrix is defined to provide designers with a useful support in the first conceptual phase of the project of a new manipulator. An algorithm for building the connectivity and the redundancy matrices for a large class of manipulators is derived and implemented in an algebraic manipulation programming language. Based on some results borrowed from graph theory, the procedure can be used to study open-loop, closed-loop, and hybrid kinematic chains. In particular, it is shown how the bioconnected components of the graph corresponding to the manipulator under analysis have to be detected for a correct computation of connectivity and redundancy. Furthermore, the study of the connectivity and of the degrees of control led to the development of a full mobility test that automatically detects the type of mobility of any given robot: total, partial, or fractionated. One of the presented sample cases offers the opportunity to discover some differences between the connectivity matrix obtained by means of the new algorithm and that presented, on the same kinematic chain, in a previous one
An Experimental Investigation on Dynamics Characteristics of High-Precision Epicyclic Drives
No full textFondamenti di Teoria delle Vibrazioni Meccaniche
No full textQuesto volume affianca e completa il testo degli stessi autori Fondamenti di Meccanica applicata alle macchine per quanto riguarda la trattazione di base delle vibrazioni meccaniche per studenti dei Corsi di Laurea in Ingegneria. Gli argomenti esposti, relativi all’esame dei sistemi discreti lineari a un solo grado di libertà, sono quindi quelli generalmente riportati in quasi tutte le opere di Meccanica applicata alle macchine o in più ampie e specifiche trattazioni concernenti l’Analisi delle vibrazioni. Pertanto, premessa una breve descrizione del fenomeno vibratorio intesa a sviluppare concetti e dare definizioni preliminari, il contenuto del libro riguarda lo studio delle vibrazioni libere, smorzate, forzate, nonché forzate e smorzate, dei sistemi meccanici anzidetti, a cui si aggiungono, a conclusione, l’analisi della potenza dissipata, la teoria dell’isolamento e una breve disamina dei più comuni strumenti di misura delle vibrazioni meccaniche. Ciascun capitolo è corredato da semplici applicazioni, molte delle quali svolte anche numericamente, onde agevolare allo studente il compito di tradurre i concetti teorici in risultati significativi sotto l’aspetto pratico e, quindi, progettuale. Frequenti sono i richiami ai principi e alle metodologie della Scienza delle costruzioni, per sottolineare il nesso logico esistente tra fenomeni vibratori e resistenza delle strutture che ne sono sede
Design of a Planetary Leg Mechanism using Chebyshev's Optimization Method (abridged)
No full textAfter a brief review of structural chemes of planetary leg mechanisms, an application of Chebyshev’s optimization method to the kinematic design of a planetary leg mechanism is proposed. The graphs herein presented allow a quick proportioning of the mechanism for a given structural error or step length. The main advantage of this approach with respect to the other design methods is the avoidance of noncircular gears for the minimization of structural error
Fondamenti di Meccanica applicata alle machine – Seconda Edizione
No full textLa seconda edizione del testo Fondamenti di Meccanica applicata alle macchine di N.P. Belfiore, A. Di Benedetto ed E. Pennestrì è stata notevolmente ampliata rispetto alla precedente, sia al fine di renderla idonea alla organizzazione della didattica promossa dalla riforma degli studi di ingegneria, sia, soprattutto, per offrire nuovi e originali spunti a un insegnamento tradizionale come quello della Meccanica applicata alle macchine. Infatti, dovendo tale disciplina continuare a svolgere un ruolo centrale nella formazione dell’ingegnere, appare necessario disporre di strumenti didattici che interpretino in chiave moderna le leggi della Meccanica.
Nell’introdurre varie modifiche alla precedente edizione, l’obiettivo dell’ammodernamento, sempre tenuto presente, ha indotto gli Autori a privilegiare l’approccio analitico nell’impostazione dei modelli dei sistemi meccanici oggetto di analisi. Talune di queste impostazioni, come per esempio nel caso dei rotismi, sono state direttamente mutuate dai contributi proposti dagli Autori stessi alla letteratura scientifica. Inoltre, con l’obiettivo di fornire un quadro il più completo possibile della materia, sono stati inseriti nella trattazione, capitoli relativi alla Cinematica dei moti spaziali e alla Dinamica analitica, generalmente non presenti nei testi di Meccanica applicata alle macchine
Sintesi cinematica ed intaglio di una classe di ruote di Hooke
No full textIn questo lavoro è introdotta una generalizzazione della classe di ruote dentate elicoidali senza strisciamento, note come ruote di Hooke, classificandone la durata del contatto per moti infinitesimi. Tale classificazione avviene introducendo profili frontali sottoconiugati che presentino, nel punto di tangenza, caratteristiche differenziali di ordine crescente in comune, ceteris paribus, con i profili ad evolvente. Nell’ultima parte del lavoro è presentato il processo tecnologico che ha portato alla effettiva realizzazione di una coppia di ruote di Hooke
Sulla fattibilità dei cambi a variazione continua di tipo toroidale a sfere
No full textIn questo lavoro è presentato lo studio della funzionalità cinematica e dinamica, a regime, di un variatore continuo toroidale a sfere per applicazioni nel settore dell’autotrazione. L’interesse appare giustificato dalle potenzialità che il sistema offre, soprattutto riguardo all’ampio intervallo di variabilità del rapporto di trasmissione, ottenuta al costo di una maggiore difficoltà di controllo e di costruzione, tuttavia superabile grazie allo sviluppo tecnologico del settore dell’elettronica, dei materiali e dei lubrificanti. La metodologia di analisi consente il tracciamento di carte di progetto che identificano, nello spazio delle variabili di controllo, la curva ottimale, che si dimostra essere rettilinea, delle transizioni del valore del rapporto di trasmissione, al fine della minimizzazione degli strisciamenti
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