Design alternatives for mobile manipulator in an industrial setting & mechanical design of platform with a docking mechanism for the project Locobot

The aim of this thesis is to propose several different functional and efficient robotic manipulator alternatives together with accomplishing a platform design that enables the entire system to attain a complete docking mechanism to be utilized in an industrial setting. The manipulator design alternatives comprise both further innovating the pre-existing and complete novel designs. These design alternatives, with the obligation of running on battery, possess the specification of being mobile. In order to sustain the most efficient mobility, the designs are carried out by focusing on compactness and safety. Regarding the design of platform, depending on the fact that today’s industry favors more modular designs, bringing in modularity to the system by utilizing a docking mechanism is the main purpose. Developing a docking system provides not only modularity but also flexibility to the system by enabling the Locobot and the platform operate independently. The results obtained in this thesis have contributed to the European Union project “Locobot” (Low Cost Robot Co-Workers) which aims to design autonomous mobile platform with a robotic arm attached to assist in the assembly line of the automotive industry.

L'obiettivo di questa tesi è di proporre diverse soluzioni, funzionali ed efficienti, per la realizzazione di un manipolatore robotico che sia in grado di cooperare con un piattaforma ideata per applicazioni industriali. I due sistemi sono interfacciati attraverso un docking mechanism il cui design è un altro aspetto centrale di questo lavoro di tesi. Verranno presentate diverse proposte tra cui alcune completamente innovative ed altre invece sviluppi e ottimizzazioni di pre-esistenti progetti. Un fattore che ha fortemente influito in fase di progettazione è la necessità di non limitare la mobilità della piattaforma, da cui deriva la scelta di adottare un sistema di alimentazione basato su batterie. Inoltre, sempre al fine di renderne più agevole il movimento, la soluzione scelta è stata implementata focalizzando l’attenzione sulla compattezza e la sicurezza della stessa. La modularità, sempre più ricercata dall’industria moderna dati i grandi vantaggi offerti, è uno dei concetti chiave del sistema qui presentato, da cui consegue l’importanza e la centralità del docking system. Quest’ultimo è stato progettato e realizzato cercando di garantire la massima flessibilità, consentendo difatti al manipolatore e alla piattaforma di operare indipendentemente. I risultati presentati in questa tesi hanno contribuito al progetto Europeo “Locobot” (Low Cost Robot Co-Workers), che mira a realizzare una piattaforma mobile ed autonoma, connessa ad un braccio robotico, che sia in grado di assistere l’uomo lungo la catena di montaggio di industrie del settore automobilistico.