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  TitoloGiunto rotativo a rigidezza regolabile
  Sommario
L’invenzione si riferisce ad un giunto rotativo a rigidezza regolabile, in grado cioè di modificare la propria rigidezza torsionale. Il meccanismo alla base del dispositivo disaccoppia il controllo delle rigidezza torsionale dal controllo della configurazione di equilibrio di un albero rotante. Il giunto non è limitato nel suo range di movimento angolare, al pari dei più comuni motori rotativi. La particolare configurazione della trasmissione elastica consente inoltre di modificare la rigidezza limitando il consumo energetico richiesto e contribuendo a ridurre la potenza totale installata sul dispositivo. Il controllo della rigidezza consente di limitare l’energia trasferita in caso di urto, una gestione efficiente dell’accumulo ed il rilascio di energia in movimenti impulsivi/esplosivi ed un preciso controllo della coppia scambiata.
  Stato della tecnica
L’intensa attività di ricerca svolta negli ultimi anni a livello globale ha mostrato come l'utilizzo di attuatori a rigidezza variabile in scenari di collaborazione uomo-robot può risultare particolarmente vantaggiosa. Nonostante le importanti ricerche finora condotte, i prodotti disponibili oggi sul mercato risultano in molti casi inadatti a soddisfare i requisiti in termini di coppie, movimenti angolari, portabilità, modularità, efficienza energetica e compattezza, richiesti per consentirne una reale diffusione e commercializzazione su larga scala.
  Invenzione
Il meccanismo alla base del giunto è una molla flessionale di forma circolare lungo la quale può scorrere un perno che esercita una forza. La variazione della lunghezza utile della molla, ottenuta ruotando la molla stessa attorno al proprio centro, consente di modificare la rigidezza torsionale dell’albero d’uscita. Il dispositivo è in grado di disaccoppiare la regolazione della rigidezza del giunto dalla sua configurazione di equilibrio attraverso un meccanismo differenziale.
  TitolaritàConsiglio Nazionale delle Ricerche (100%); Fondazione Cariplo (0%)
  Proprietà industrialeIT 102018000006209
  E-mail di contattoreferenti.titolo@cnr.it
  Tagsrobotica industriale, robotica collaborativa, attuatore rigidezza variabile, interazione uomo-robot, interazione uomo-macchina, riabilitazione
  Vantaggi
L’invenzione è dotata di un insieme di funzionalità considerate importanti per un attuatore a rigidezza variabile: range di rotazione illimitato in grado di consentire moti continui; regolazione della rigidezza che avviene con un ridotto consumo energetico; disaccoppiamento della regolazione della posizione di equilibrio e della rigidezza.
  Applicazioni
L’invenzione è adatta ad applicazioni di robotica collaborativa ed, in generale, può trovare un’efficace utilizzo in macchine automatiche in grado di interagire fisicamente con la persona o con l’ambiente.
  Stadio di sviluppo
Un prototipo funzionante è attualmente installato all’interno di un dispositivo di riabilitazione per l’arto superiore. Ulteriori forme realizzative più compatte sono in corso di realizzazione.
  Immagine n° 1
  Immagine n° 2

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