MODELLAZIONE E PROTOTIPAZIONE DI UN TRASDUTTORE SOFT INNOVATIVO DI DEFORMAZIONI TANGENZIALI PER MISURE DI ATTRITO DI INTERFACCIA

La misura dello shear strain con sensori soft miniaturizzati è di cruciale importanza in applicazioni di manipolazione con protesi della mano o end effector robotici. Infatti, la misura contemporanea di shear strain e pressione normale fornisce informazioni sull’attrito tra l’end effector e l’oggetto con cui si è in contatto, permettendo una presa più efficace e restituendo la percezione delle caratteristiche superficiali. L’oggetto del lavoro di tesi è, quindi, lo sviluppo di un sensore soft e miniaturizzato di shear strain e pressione normale. Tale sensore consentirà un’elevata risoluzione spaziale e sarà configurato in array. Il sensore verrà integrato e testato in scenari robotici per misurare le caratteristiche di attrito tramite un arto robotizzato. Il candidato, nel contesto di un periodo di internato presso il Soft Transducer Laboratory (LMTS) dell'École polytechnique fédérale de Lausanne, partecipa a tutte le fasi della progettazione di tale sensore elettromeccanico capacitivo di deformazioni di taglio, ovvero: 1. lo sviluppo di un modello numerico del sensore tramite analisi FEM e codici proprietari; 2. la progettazione del sensore e del processo di fabbricazione dello stesso tramite tecniche tipiche delle tecnologie MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) e, in particolare, soft MEMS (esempi: thin film casting, laser engraving, spin-coating, O2 plasma bonding); 3. la prototipazione del sensore utilizzando in prima persona le tecnologie del punto 2; 4. la caratterizzazione sperimentale dei prototipi realizzati; 5. la dimostrazione dell’applicazione del sensore in uno scenario robotico per la caratterizzazione delle superfici tramite semplice contatto. L’obbiettivo finale del lavoro di tesi è, quindi, la realizzazione di un prototipo funzionante, il quale dovrà differenziarsi dalle soluzioni attualmente già disponibili per semplicità d’uso.