Design and development of a 3-DoFs motion platform for a vehicle driving simulator

In the past few years the driving simulator market experienced a considerable expansion, in the gaming area as much as in the industrial one. While domestic simulators combine high performances and reduced bulkiness, the industrial ones are characterized by more and more wide workspaces, able to make as realistic as possible the accelerations given to the driver. The design of a robotic system with high performances is located in this area of interest, in particular in the area of ADAS systems simulation in traffic at low velocity. This thesis proposes a solution for the realisation of a parallel kinematic robot with 3 Degrees of Freedom; this robot is meant to be integrated in a more complex system with a total of 6 Degrees of Freedom for driving simulation. The work starts from the topological choice based on the technical speci cations; successively a kinematic and dynamic study is performed, together with an optimization process of the geometrical parameters intended to maximize the workspace, thanks to a genetic algorithm. This process is completed with the actuators choice. In conclusion, is presented the realisation through 3D printing of a robot scaled model that in future will be used as test bench for the control.

Negli ultimi anni il mercato dei simulatori di guida ha subito una notevole espansione, tanto nell'ambito gaming quanto nell'ambito industriale. Se i simulatori domestici coniugano prestazioni elevate e ingombri ridotti, quelli industriali sono caratterizzati da spazi di lavoro sempre più ampi, in grado di rendere quanto più realistiche le sensazioni di accelerazione trasmesse al pilota. In questo ambito, in particolare per quanto riguarda la simulazione di sistemi ADAS nel traffico a basse velocità, si colloca il progetto di un sistema robotico ad alte prestazioni. Questa tesi propone una soluzione per la realizzazione di un robot a cinematica parallela dotato di 3 gradi di libertà; tale robot è concepito per essere integrato in un sistema più ampio a 6 gradi di libertà complessivi per la simulazione di guida. Il lavoro parte dalla scelta topologica, basata sulle specifiche tecniche; successivamente viene effettuato uno studio cinematico e dinamico, insieme ad un processo di ottimizzazione dei vari parametri geometrici volto alla massimizzazione del campo di lavoro, grazie all'utilizzo di un algoritmo genetico. Tale processo viene poi completato dalla scelta degli attuatori. In conclusione si presenta la realizzazione, tramite stampa 3D, di un modello in scala del robot, che sarà in futuro utilizzato come banco prova per il controllo.