APPROCCIO MULTIBODY ALLO STUDIO DELLA DINAMICA DELLA PIATTAFORMA
APPROCCIO MULTIBODY ALLO STUDIO DELLA DINAMICA DELLA PIATTAFORMA DI STEWART Relatori: Candidato: Ch. mo Prof. Sergio della Valle Marco Silverio Dott. Ing. Giandomenico di Massa Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006
ü ü ü Studio della dinamica di una piattaforma di Gough-Stewart tramite tecniche di modellazione multibody Realizzazione di un modello CAD della piattaforma Collegamento del modello 3 D al modello multibody per la visualizzazione del moto 9/14/2021 Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 2
v Due elementi (base fissa ed endeffector) collegati da un sistema di attuazione parallela v Meccanismo a 6 gradi di libertà 9/14/2021 Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 3
Primi studi: § § 1813: Cauchy studia le catene cinematiche parallele 1942: Pollard brevetta un Tripode 1947: V. E. Gough realizza un esapode per la movimentazione di pneumatici per l’esecuzione di test dinamici finalizzati allo studio dell’usura 1965: D. Stewart adatta l’esapode di Gough come simulatore di volo 9/14/2021 Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 4
Svantaggi: Vantaggi: v v Elevata capacità di carico Elevata rigidezza e frequenza naturali v Basse masse in movimento v Ottima accuratezza v Costruzione meccanica semplice e modulare 9/14/2021 v v Difficoltà di progettazione Spazio di lavoro limitato e geometria complessa Basse destrezze e singolarità interne allo spazio di lavoro Complessità delle relazioni cinematiche Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 5
Modellazione CAD MATLAB/Virtual Reality Toolbox 9/14/2021 Modellazione Multibody MATLAB/Simulink MATLAB/Sim. Mechanics Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 6
9/14/2021 Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 7
v Conversione dell’assemblato CAD in formato. wrl gestibile dal Virtual Reality Toolbox v Realizzazione della struttura ad albero dell’ambiente virtuale 9/14/2021 Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 8
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a(t) = 0 roll x(t) = 0. 35·sin(2 t) surge b(t) = 0 pitch y(t) = 1. 56967 sway g(t) = 0 yaw z(t) = 0. 35·sin(2 t) heave Kp = 2000000 Ki = 10000 Kd = 45000 9/14/2021 Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 10
Applicazioni comuni: § Macchine utensili § Manipolatori dei robot § Posizionati antenne satellitari § § Isolamento attivo e smorzamento delle vibrazioni Simulatori di guida 9/14/2021 Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 11
v Apparecchiature mediante le quali possono venir riprodotte (simulate) virtualmente le condizioni reali nelle quali un certo fenomeno si verifica v Applicazioni nell’intrattenimento v Applicazioni nei test di veicoli v Applicazioni nei simulatori di guida 9/14/2021 Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 12
v v Cause frequenti di incidente sono curve o svolte repentine effettuate a velocità troppo sostenuta, spostamenti con il carico sollevato etc. Utilizzo di un simulatore dinamico per la realizzazione di un simulatore di guida di carrello elevatore in grado di replicare sull’operatore le stesse sensazioni fisiche percepirebbe se fosse alla guida di un carrello reale 9/14/2021 Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 13
v v v Grazie alla modellazione multibody si superano i problemi relativi allo studio della cinematica e dinamica della piattaforma di Stewart Grandi difficoltà nella messa a punto del sistema di controllo Risultati della simulazione da verificare con prove sperimentali 9/14/2021 Marco Silverio 043/3814 - Anno Accademico 2005/2006 14
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