Pianificazione ed inseguimento di traiettoria nella movimentazione di carichi sospesi

Introduzione In svariate attività umane, in modo particolare nel settore dell’industria, si presenta la necessità di trasportare dei carichi pesanti tramite l’utilizzo di gru. Di tali macchine ne esistono diverse tipologie in relazione alle singole applicazioni: edilizia, carico/scarico merci nei porti, trasporto carrozzerie etc.; ciononostante, i principali obiettivi che si cercano di raggiungere nel progetto di una gru sono sostanzialmente due: • Massima velocità durante il movimento del carico • Esatto posizionamento del carico Tali obiettivi sono molto importanti in un ciclo produttivo qualsiasi, in quanto il raggiungimento degli stessi comporta un risparmio economico ed una riduzione dei tempi morti durante le fasi del ciclo, quindi una maggiore produttività a parità di tempo, ad evidente vantaggio dell’industria che si serve di tali macchine. Il conseguimento di tali risultati è in molti casi limitato solo dall’abilità e dalla prontezza dell’operatore preposto alle manovre. Inoltre, il carico sospeso è soggetto ad indesiderate oscillazioni indotte, in particolare modo durante le fasi di partenza e di arresto, dai movimenti del carrello. Ancora, tali oscillazioni possono essere causa di danno sia per il materiale trasportato, sia per la struttura stessa della gru rendendo, pertanto, precarie anche le condizioni di sicurezza nell’ambiente di lavoro. Infine, un problema annoso è rappresentato dal fatto che spesso il carico che si vuole movimentare deve superare un ostacolo posto nel suo cammino, rendendo quindi necessaria la pianificazione di una opportuna traiettoria. Questo insieme di problematiche rende, quindi, necessario il ricorso all’automatizzazione delle operazioni effettuate per ottimizzare le prestazioni, conseguentemente, lo sviluppo di un’opportuna metodologia di controllo. Lo scopo di questa tesi è fornire una tecnica di controllo adeguata per la soluzione dei problemi sopra esposti.