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University Of Bologna Hands
Il gruppo di ricerca del laboratorio di Automazione e Robotica dell'Università di Bologna desidera condividere con il pubblico del Maker Faire 2017 i risultati delle ultime ricerche nel campo della prototipazione di mani robotiche antropomorfe e di algoritmi per la telemanipolazione di quest'ultime. Porteremo alcuni dei nostri più recenti prodotti e un set up che permette al pubblico di controllare in maniera estremamente intuitiva la mano e cimentarsi con l'afferraggio di oggetti comuni.
La UB-Hand (University od Bologna Hand, UBH), è una mano robotica antropomorfa che riproduce fedelmente le capacità prensili e di manipolazione dell'uomo grazie all'elevato numero di gradi di libertà controllabili e alla similarità della sua struttura cinematica con quella di una uomo adulto.
La UBH è stata progettata per essere integrata facilmente come organo terminale di un robot industriale ed è capace di maneggiare un ampio set di strumenti e oggetti originariamente concepiti per l'operatore umano.
La UBH ha cinque dita e un polso. Ogni dito è composto da cinque falangi e quattro giunti rotoidali che le connettono. Tre di questi giunti sono controllabili indipendentemente mentre uno è meccanicamente accoppiato. Il polso ha due gradi di libertà ortogonali che possono essere movimentati indipendentemente. In totale la UBH ha diciassette gradi di libertà attuati. Cavi sintetici messi in tensione da servomotori sono utilizzati per realizzare l'attuazione. Ogni dito ha bisogno di cinque motori per attuare i propri gradi di libertà mentre il polso ne necessità quattro. In totale la UB-Hand è equipaggiata con ventinove servomotori. Le dita sono prodotte tramite stampa 3D in ABS, il che permette di ottenere proprietà meccaniche adeguate, geometrie complesse e bassi costi di produzione.
La UBH può essere considerato un sistema completamente integrato dal momento che l'attuazione, la sensoristica e il sistema di controllo sono totalmente inseriti all'interno della mano e dell'avambraccio bionico.
La UB-Hand (University od Bologna Hand, UBH), è una mano robotica antropomorfa che riproduce fedelmente le capacità prensili e di manipolazione dell'uomo grazie all'elevato numero di gradi di libertà controllabili e alla similarità della sua struttura cinematica con quella di una uomo adulto.
La UBH è stata progettata per essere integrata facilmente come organo terminale di un robot industriale ed è capace di maneggiare un ampio set di strumenti e oggetti originariamente concepiti per l'operatore umano.
La UBH ha cinque dita e un polso. Ogni dito è composto da cinque falangi e quattro giunti rotoidali che le connettono. Tre di questi giunti sono controllabili indipendentemente mentre uno è meccanicamente accoppiato. Il polso ha due gradi di libertà ortogonali che possono essere movimentati indipendentemente. In totale la UBH ha diciassette gradi di libertà attuati. Cavi sintetici messi in tensione da servomotori sono utilizzati per realizzare l'attuazione. Ogni dito ha bisogno di cinque motori per attuare i propri gradi di libertà mentre il polso ne necessità quattro. In totale la UB-Hand è equipaggiata con ventinove servomotori. Le dita sono prodotte tramite stampa 3D in ABS, il che permette di ottenere proprietà meccaniche adeguate, geometrie complesse e bassi costi di produzione.
La UBH può essere considerato un sistema completamente integrato dal momento che l'attuazione, la sensoristica e il sistema di controllo sono totalmente inseriti all'interno della mano e dell'avambraccio bionico.
Italy
Umberto Scarcia, Gianluca Palli, Lorenzo Moriello, Claudio Melchiorri. LAR (LABORATORIO DI AUTOMAZIONE E ROBOTICA, UNIBO)
Umberto Scarcia received his Bachelor’s and Master’s Degree in Automation Engineering from the University of Bologna, Italy, in 2008 and 2011, respectively.
He received his Ph.D. in Automation and Operational Research at the University of Bologna in 2014, and currently he is a Junior researcher in the same institute. His research interests include the design and control of innovative anthropomorphic robotic hands, dual arm/hand manipulation task planning and the design of innovative actuators and sensors for underwater applications.
Gianluca Palli received the Laurea and the Ph.D. degree in automation engineering from the University of Bologna,Italy, in 2003 and 2007, respectively. He was a visiting student at the Robotic Institute of the Deutsches Zentrum fur Luft-und Raumfahrt (DLR), Munich, Germany, in 2006. Currently he is Assistant Professor at the University of Bologna. His research interests include design and control of robotic hands, modeling and control of robots with variable stiffness joints, design of compliant structures and actuation systems for robotics applications and development of real-time systems for automatic control applications.
Lorenzo Moriello received the Bachelor’s Degree in Electronic Engineering from the University of Modena and Reggio Emilia, Italy, in 2007 and the Master’s Degree in
Electronic Engineering from the University of Bologna, Italy, in 2011. He received his Ph.D. in Automatic Control and Operational Research at the University of
Bologna. His research interests include design and control of robotic hands, development of optoelectronic sensors and design of highly integrated electronic system.
Claudio Melchiorri received the Laurea degree in electrical engineering and the Ph.D. degree from the University of Bologna, Bologna, Italy, in 1985 and 1990, respectively. In 1998, he was an Adjunct Associate in engineering with the Department of Electrical Engineering, University of Florida, Gainesville. In 1990–1991 he was a Visiting Scientist with the Artificial Intelligence Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge. Since 1985 he has been with the Department of Electrical, Electronic and Information Engineering, University of Bologna, where he is currently a Full Professor of robotics. His research interests include dexterous robotic manipulation, haptic interfaces, telemanipulation systems, advanced sensors, and nonlinear control. He is the author or coauthor of about 270 scientific papers presented at conferences or published in journals and of 13 books on digital control and robotics.
He received his Ph.D. in Automation and Operational Research at the University of Bologna in 2014, and currently he is a Junior researcher in the same institute. His research interests include the design and control of innovative anthropomorphic robotic hands, dual arm/hand manipulation task planning and the design of innovative actuators and sensors for underwater applications.
Gianluca Palli received the Laurea and the Ph.D. degree in automation engineering from the University of Bologna,Italy, in 2003 and 2007, respectively. He was a visiting student at the Robotic Institute of the Deutsches Zentrum fur Luft-und Raumfahrt (DLR), Munich, Germany, in 2006. Currently he is Assistant Professor at the University of Bologna. His research interests include design and control of robotic hands, modeling and control of robots with variable stiffness joints, design of compliant structures and actuation systems for robotics applications and development of real-time systems for automatic control applications.
Lorenzo Moriello received the Bachelor’s Degree in Electronic Engineering from the University of Modena and Reggio Emilia, Italy, in 2007 and the Master’s Degree in
Electronic Engineering from the University of Bologna, Italy, in 2011. He received his Ph.D. in Automatic Control and Operational Research at the University of
Bologna. His research interests include design and control of robotic hands, development of optoelectronic sensors and design of highly integrated electronic system.
Claudio Melchiorri received the Laurea degree in electrical engineering and the Ph.D. degree from the University of Bologna, Bologna, Italy, in 1985 and 1990, respectively. In 1998, he was an Adjunct Associate in engineering with the Department of Electrical Engineering, University of Florida, Gainesville. In 1990–1991 he was a Visiting Scientist with the Artificial Intelligence Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge. Since 1985 he has been with the Department of Electrical, Electronic and Information Engineering, University of Bologna, where he is currently a Full Professor of robotics. His research interests include dexterous robotic manipulation, haptic interfaces, telemanipulation systems, advanced sensors, and nonlinear control. He is the author or coauthor of about 270 scientific papers presented at conferences or published in journals and of 13 books on digital control and robotics.
C13 (pav. 6) -
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna
2017
