Tirocini ed elaborati finali - Laurea Triennale

La presente proposta di tesi si concentra sulla progettazione meccanica e analisi di una piattaforma modulare per l'alloggio di Cubesat di varie dimensioni, da 1U a 12U. Tale piattaforma è parte di un testbed in grado di riprodurre le condizioni spaziali in termini di dinamica di assetto, utilizzato nel laboratorio di microsatelliti e microsistemi spaziali per il test dei sistemi di determinazione e controllo d'assetto dei satelliti. La piattaforma  deve essere concepita per consentire l'adattamento dinamico alle diverse dimensioni dei Cubesat, fornendo una soluzione flessibile e scalabile per l'industria aerospaziale. La progettazione prevede la realizzazione di una piattaforma che sia in grado di ospitare Cubesat di dimensioni standard 1U, oltre ad una estensione modulare che permetta l'alloggio di Cubesat più grandi, fino a 12U,  garantendo elevata rigidezza del sistema. Si considereranno aspetti cruciali come l'ancoraggio sicuro dei Cubesat sulla piattaforma, il layout ottimale per la disposizione dei componenti meccanici ed elettronici, nonché la possibilità di posizionare masse di bilanciamento coarse. Sono richieste buone conoscenze nel disegno e progettazione meccanica. E' richiesta una buona conoscenza dell'utilizzo di software CAD (Solidworks) e nozioni di base dell'analisi FEM.

Il laboratorio di microsatelliti e microsistemi spaziali dispone di un banco prova per il test dei sistemi di controllo d'assetto di piccole piattaforme satellitari (CubeSats). Tale piattaforma di test è costituita da un cuscinetto ad aria e da una piattaforma inerziale solidale ad esso. Lo scopo principale di questa piattaforma di test è simulare la dinamica di rotazione di un satellite in bassa orbita terrestre, caratterizzata da coppie di disturbo molto basse. Per assolvere a questo scopo, le coppie di disturbo che agiscono sulla piattaforma devono essere caratterizzate e compensate. Lo scopo del lavoro di tirocinio e tesi è quello di modellare sul software Simulink la dinamica del banco di prova includendo le possibili coppie di disturbo. Il modello Simulink verrà poi utilizzato per confrontare le prestazioni di diverse leggi di controllo per la compensazione delle coppie di disturbo (bilanciamento delle masse). E' richiesta una conoscenza base di MATLAB, mentre l'uso di Simulink può essere appreso durante il lavoro di tirocinio.

Il Laboratorio dispone di una dark room attrezzata con un sistema robotico (UR10e) e sistema motion capture OptiTrack per test di pose estimation e navigazione relativa di satelliti. All'interno della camera è presente un sun simulator attualmente posizionato a terra, che limita lo spazio operativo e l'accessibilità del testbed.

L'attività di tirocinio prevede:

• Progettazione meccanica di un sistema sopraelevato per il sun simulator, eventualmente su guida a scorrimento, valutando le interferenze con il sistema OptiTrack
• Integrazione software in ROS di un meccanismo di accensione/spegnimento 
• Studio e progettazione preliminare di un sistema di sicurezza basato su fotodiodi

Sono richieste conoscenze di base di disegno meccanico (Solidworks). Nozioni di ROS possono essere acquisite durante il tirocinio.

Tesi (da concordare): Sviluppo di applicazioni sul braccio robotico UR10e, con possibile integrazione di sistemi di sensing modulari (es. SensorCube https://github.com/JMUWRobotics/sensorcube) per operazioni di prossimità.

SMAL-SAT èIl progetto SMAL-SAT mira allo sviluppo di tecnologie abilitanti una missione nano-satellitare per il monitoraggio ambientale della Regione Emilia-Romagna.

L'attività di tirocinio e tesi prevede lo studio e sviluppo dei budget ingengeristici necessari al design preliminare della missione, in particolare mass budget, volume budget, power budget, pointing budget, utilizzando tools dedicati basati su Excel e/o Matlab/Simuling.

Uploaded: 14 Ott 2025