Progetto, realizzazione e caratterizzazione di un attuatore per robot esoscheletrici di amplificazione della potenza umana

Oggetto di questo elaborato è la riprogettazione del servomotore che attua il giunto costituente il ginocchio del Body Extender al fine di incrementarne rendimento, potenza e velocità di attuazione ottimizzandone nel contempo il rapporto peso/potenza. Il Body Extender sviluppato dal laboratorio PercRo della Scuola Superiore S. Anna è un esoscheletro indossabile per la servo-amplificazione di forza, che agisce come una muscolatura artificiale che amplifica le capacità fisiche di chi lo utilizza accrescendo fino a 20 volte la sua forza. Il principale limite di questa macchina riguarda la velocità di attuazione dei motori elettrici che azionano i vari gradi di libertà che, in seguito a prove sperimentali, si è rivelata insufficiente su alcuni di essi. Le attività di tesi hanno compreso la progettazione, la realizzazione e lo studio completo del raffreddamento di un nuovo servomotore basato su un brushless frameless da 1.6 kW nominali. Per quanto concerne il raffreddamento sono state analizzate molteplici configurazioni, sia per convezione naturale che forzata, che consentono di ottenere performance di potenza più che doppie rispetto al precedente. Il nuovo sistema di attuazione è stato realizzato, assemblato e caratterizzato su un banco prova appositamente allestito