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In questa tesi viene progettato e sviluppato un robot parallelo in grado di soddisfare task complessi quali il tracking di posizione e il rendering tattile di ciascuna delle dita della mano. Esso verrà montato su un esoscheletro per arto superiore, già realizzato. L'esoscheletro è definito come “robot master" (o semplicemente "master") ed è impiegato per la teleoperazione (o telecontrollo) di un secondo robot definito come "robot slave" (o semplicemente "slave"). La teleoperazione consiste nel trasferire allo slave gli stessi movimenti condotti dalla persona che indossa il master. In genere si parla di tele-presence (teleoperazione) quando si controlla un robot reale , ma l'esoscheletro ha anche la possibilità di effettuare la virtual presence integrando un visore per realtà virtuale (VR).

Il tracking di posizione consiste nel fornire costantemente al sistema di controllo la postura (posizione e orientazione), e le sue derivate, del sistema di riferimento (orientazione assi e posizione origine) definito dal progettista. In questa sede siamo interessati alla posizione e orientazione dei polpastrelli delle dita della mano.

Il rendering tattile consiste nel trasmettere all'operatore il feedback di una sensazione tattile, così da ricreare la percezione del contatto con un oggetto. In questo caso quindi, si trasmette la sensazione del contatto ai polpastrelli.

Generalmente, in ambito di tracking si utilizzano sistemi di tipo ottico.
Essi si possono distinguere a seconda del target di cui usufruiscono:
-marker retro riflettenti visualizzati da telecamere posizionate appositamente nell'ambiente (anche sull'operatore) che designano la posizione di punti ben precisi delle superfici sulle quali vengono applicati;
-direttamente le superfici quando, mediante una o più telecamere, i visori di realtà virtuale ricostruiscono la superficie mediante una sua mesh.

Questi sistemi sono però poco robusti. Infatti, quelli con marker hanno un range di funzionamento limitato da situazioni in cui si verifica l'allineamento e la sovrapposizione degli stessi rispetto alla prospettiva delle telecamere.
Quelli che utilizzano la mesh della superficie invece devono rielaborare una mole di informazioni visuali, quindi sono limitate al rappresentare raffigurazioni di configurazioni ben precise.
La progettazione di un tracker meccanico nasce quindi dalla necessità di poter funzionare senza tutte queste limitazioni, prestandosi bene anche al compito di rendering tattile.

Si evince quindi che il primo task del progetto da soddisfare è proprio quello di tracking di posizione. Successivamente ci si occuperà di un possibile sviluppo del rendering tattile.

Il parallelo avrà inoltre caratteristiche e accorgimenti peculiari tra cui, ad esempio, quelle di:
-adattamento alle dimensioni della mano e delle dita dell'operatore;
-facilmente e velocemente indossabile;
-semplicità costruttiva e di costo realizzativo contenuto, con possibilità all'estensione produttiva su larga scala.

Possibili sviluppi riguardano soluzioni costruttive in grado di poter soddisfare anche il rendering cinestetico, cioè ciò che riguarda il bloccaggio della mano dell'operatore nella configurazione di afferraggio dell'oggetto, eseguito in realtà virtuale o dal gripper dello slave. In questo modo, si evita che la mano prosegua la sua chiusura, movimento inutile e fuorviante per l'operatore.

Realizzata la modellazione CAD della soluzione costruttiva ritenuta migliore, sono state realizzate tutte le parti mediante la stampa 3D, eccetto gli organi di collegamento tra un componente e l’altro.
L’esoscheletro per mano ottenuto è stato poi impiegato per una gara internazionale da parte dell’Istituto di Intelligenza Meccanica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.