• secure joints
• energy saving
• optimization
• Pontryagin
• giunti robotici
• Lyapunov
• ottimizzazione
• cedevolezza variabile
• VSA
• VIA
• variable stiffness

RIASSUNTO
Questo lavoro propone una serie di approcci al problema dell'ottimizzazione di giunti robotici a cedevolezza variabile. La base di studio è rappresentata da due compiti comuni per un attuatore: ripetere un movimento periodico imposto con il minimo consumo energetico e lanciare un oggetto più lontano possibile. Entrambi i task devono essere ottimizzati in termini di massima prestazione. Il primo problema è stato risolto tramite un'estensione del metodo di Lyapunov ed il secondo con un controllo ottimo alla Pontryagin. La tesi propone alcune tecniche per determinare le funzioni di controllo e, dall'analisi delle soluzioni e del ruolo dei parametri in gioco, si evidenzia la migliore resa dei giunti a rigidezza variabile rispetto a quelli a rigidezza fissata. Le metodologie sviluppate troveranno applicazioni pratiche sui giunti VSA intrinsecamente sicuri sviluppati presso il centro di ricerca E. Piaggio dell'Università di Pisa.

ABSTRACT
This job proposes some methods for performance optimization in variable stiffness robotic actuators. The proposed controls grow from simple physical models used in two common tasks for a robotic actuator: trajectory tracking with energy saving and dashing objects with maximum speed. The first problem is optimized by an extension of Lyapunov method for stability. The problem of dashing is examined both in numerical and analytical ways through a Pontryagin-like optimization. By analyzing the role of parameters and inputs we obtained the best performance using a variable-stiffness joint. Further development should be the application of purposed methods to intrinsically secure VSA joints created by robotic research center E. Piaggio at University of Pisa.