ITPI20110057A1 - Meccanismo elastico non lineare a caratteristica programmabile - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

MECCANISMO ELASTICO NON LINEARE A CARATTERISTICA

PROGRAMMABILE

La presente invenzione ha per oggetto un meccanismo elastico non lineare a caratteristica programmabile del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione.

In dettaglio, la presente invenzione riguarda un meccanismo elastico non lineare atto a connettere uno o più primi elementi ad un unico secondo elemento ed a connettere tali elementi tra loro variando, in maniera non linea, la caratteristica del collegamento creato determinando una variazione dell’intensità della risposta reciproca in maniera non proporzionale alla funzione d’ingresso come, ad esempio, uno spostamento.

In particolare, l’invenzione concerne un meccanismo utilizzabile in un robot, o in un qualsiasi altro dispositivo dotato di opportuni organi che consentono al dispositivo stesso di percepire l'ambiente circostante e di interagire con esso. Tale meccanismo è pertanto utilizzabile in tutte quelle situazioni in cui un robot interagisce o si trova nelle vicinanze di un utilizzatore come, ad esempio, in ambito industriale o nella robotica di servizio e domestica.

Come è noto, l’automazione industriale prevede l’utilizzo di robot o simili per il controllo e per la produzione i quali sostituiscono, sempre più frequentemente, l’operatore umano almeno per l’esecuzione materiale delle operazioni.

Tali robot sono solitamente costituiti da una base fissa, una serie di elementi intermedi movimentabili reciprocamente tramite motori ed un organo terminale, come una pinza o altro strumento di lavoro, atto ad effettuare una lavorazione, come un’operazione di presa e rilascio.

Uno dei componenti più importanti del robot è sicuramente identificabile in un meccanismo, solitamente denominato attuatore, il quale è costituito da un giunto atto a vincolare labilmente due dei suddetti componenti di un robot e da uno o più motori che movimentano reciprocamente tali componenti.

Negli ultimi anni, al fine di migliorare la sicurezza e la precisione di lavoro di tali robot, sono stati ideati vari meccanismi elastici non lineari ossia, degli attuatori in grado di variare la propria cedevolezza garantendo, ad ogni istante , ottima qualità di lavorazione ed elevata sicurezza.

Questi particolari meccanismi, ossia gli attuatori, sono costituiti da una struttura atta a contenere i vari elementi costituenti tali meccanismi e vincolata ad un primo componente; da due pulegge d’ingresso collegate a due motori; da una puleggia di uscita collegata ad un secondo componente del robot il quale è atto ad essere movimentato rispetto a detto primo componente; da uno o più fili, cavi o cinghie o altri elementi similari atti a collegare funzionalmente le pulegge così da trasmettere il moto dai motori al secondo componente; e da molle opportunamente connesse a detti fili/cavi in maniera tale da permettere il suddetto trasferimento del moto indipendentemente dalla tensione presente sui suddetti fili/cavi.

Alcuni esempi di tali meccanismi elastici non lineari sono descritti nei brevetti US 2006/0113846 A1 e EP10188315.5.

La tecnica nota sopra citata presenta alcuni importanti inconvenienti.

Un primo difetto dei meccanismi elastici non lineari noti è che essi risultano particolarmente complessi in fase di realizzazione degli attuatori stessi.

In particolare, tale complessità è sostanzialmente dovuta al difficoltoso posizionamento e vincolo dei fili/cavi.

Infatti, al fine di evitare slittamenti dei fili/cavi rispetto alle pulegge, è necessario che essi siano vincolati solidalmente alle suddette pulegge tramite complessi nodi o appositi dispositivi di ancoraggio.

Tale collegamento fili-pulegge, essendo molto complesso, risulta difficilmente automatizzabile e, pertanto, richiede, per la sua realizzazione, un ’operazione svolta manualmente da un operatore.

Inoltre, tali operazioni manuali, essendo le dimensioni di tali meccanismi particolarmente ridotte, sono estremamente complesse in considerazione anche del fatto che l’operatore si trova costretto ad operare in un ambiente molto ridotto. Un altro difetto è pertanto rappresentato dall’elevato costo di realizzazione dei meccanismi noti.

Un ulteriore problema di tali meccanismi elastici non lineari è rappresentato dalla scarsa adattabilità. Infatti, essi, per modificare la curva di variazion della cedevolezza, richiedono la sostituzione della quasi totalità dei componenti e, pertanto, l’esecuzione di complicate operazioni.

Un altro problema è il limitato range di valori di cedevolezza ottenibili con i meccanismi noti in quanto, a causa della necessità di vincolare i fili/cavi alle pulegge, limita la corsa delle pulegge alla lunghezza della porzione di filo/cavo avvolta su di essa.

In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione è ideare un meccanismo elastico non lineare a caratteristica programmabile in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati.

Nell'ambito di detto compito tecnico è un importante scopo ottener un meccanismo elastico non lineare poco costoso e che sia semplice da realizzare.

Un importante scopo dell'invenzione è pertanto ideare un meccanismo elastico non lineare semplice e poco costoso.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è realizzare un meccanismo elastico non lineare in grado di variare la funzione di variazione della cedevolezza in maniera particolarmente semplice.

Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da un meccanismo elastico non lineare a caratteristica programmabile come rivendicato nella annessa Rivendicazione 1.

Esecuzioni preferite sono evidenziate nelle sottorivendicazioni.

Le caratteristiche ed i vantaggi deil’invenzione sono di seguito chiariti dalla descrizione dettagliata di un’esecuzione preferita dell’invenzione, con riferimento agli uniti disegni, nei quali:

la Fig. 1 mostra una vista prospettica di un meccanismo elastico non lineare secondo l’invenzione;

la Fig. 2 mostra una vista frontale del meccanismo non lineare di Fig. 1; la Fig. 3 evidenzia una sezione del meccanismo elastico non lineare non lineare di Fig. 2;

la Fig. 4 presenta una vista in sezione di un particolare meccajnismo elastico non lineare secondo l’invenzione;

la Fig. 5 è un esploso del meccanismo di Fig. 4;

la Fig. 6 rappresenta una possibile applicazione del meccanijsmo elastico non lineare di Fig 4.

Con riferimento alle Figure citate, il meccanismo elastico non lineare a caratteristica programmabile secondo l'invenzione è globalmente indicato con il numero 1.

Esso è atto a connettere in maniera non lineare uno o più primi elementi ad un unico secondo elemento. In particolare, il meccanismo 1 in caso di uno stimolo, come ad esempio un urto o un ostacolo durante un moto, è in grado di determinare una risposta a tale stimolo variabile in maniera non lineare in funzione della caratteristica del meccanismo stesso. Ad esempio esso, come in seguito meglio precisato, permette un moto relativo tra tali elementi variabile in funzione della caratteristica del meccanismo elastico non lineare 1.

Il meccanismo 1 comprende pertanto almeno un apparato di trasmissione 1a atto a connettere funzionalmente uno di tali primi elementi al secondo elemento, ossia atto a connettere detti due elementi permettendo loro di trasmettersi reciprocamente forze e/o moto.

In dettaglio l’apparato di trasmissione 1a include almeno una prima ruota dentata 2 atta ad essere collegata al primo elemento e definente un primo asse di rotazione 2a; almeno una seconda ruota dentata 3 la quale è impegnata con la prima ruota 2 ed atta ad essere collegata al secondo elemento e che definisce un secondo asse di rotazione 3a; mezzi elastici 4 funzionalmente interposti tra la seconda ruota dentata 3 ed il relativo secondo elemento; e, in alcuni casi, dei cuscinetti 5 o altri componenti similari atti a ridurre l’attrito durante il moto delle ruote 2 e 3.

Infine, per agevolare il collegamento funzionale tra la seconda ruota 3 ed il secondo elemento e, più precisamente, tra i mezzi elastici 4 ed il secondo elemento, il meccanismo elastico non lineare 1 può presentare una struttura base 6 atta a sostenere l’apparato di trasmissione 1 a ed ad interporsi funzionalmente tra i mezzi elastici 4 ed il secondo elemento.

Con l’espressione “ruote dentate” s’identificano tutti quei componenti meccanici munti di denti atti a permettere a detti componenti meccanici di impegnarsi reciprocamente così da permettere il passaggio del moto tra tali componenti. Pertanto le ruote 2 e 3 possono essere ruote dentate semplici, ossia a denti dritti, ruote dentate elicoidali, cremagliere o altro component meccanico similare. Preferibilmente almeno una delle ruote 2 e 3 è una ruota dentata a profilo non circolare e, più preferibilmente ancora, sia le prime ruote dentate 2 sia le seconde ruote 3 sono ruote dentate non circolari. In particolare, con lespressione “ruote dentate non circolari” s’identificano tutte quelle ruote dentate aventi un profilo non circolare e, pertanto, caratterizzate da un raggio variabile.

Tali ruote dentate possono pertanto presentare un profilo qualsiasi e, ad esempio, un profilo curvilineo (ellittico, a spirale, ecc.). Preferibilmente, lé ruote 2 e 3 presentano un profilo curvilineo e, più preferibilmente ancora, tali ruote hanno un profilo a spirale, come mostrato in Fig. 1.

In particolare, il profilo delle ruote dentate 2 e 3 è inoltre caratterizzato dalla presenza di, rispettivamente, una prima porzione d’impegno 2b ed una seconda porzione d’impegno 3b atte a sovrapporsi reciprocamente così da definire una posizione di blocco delle ruote 2 e 3.

Funzionalmente interposti tra la seconda ruota 3 ed il corrispondente elemento, l’apparato di trasmissione 1a presenta, come descritto precedentemente, i mezzi elastici 4, ossia mezzi atti a variare la propria forza esercitata in base ad un allungamento o ad una torsione dei mezzi stessi. In particolare, tali mezzi elastici 4 sono di tipo lineare e, quindi, atti a variare la forza esercitata in maniera direttamente proporzionale al loro allungamento/torsione e, pertanto, possono comprendere molle a compressione, molle a trazione o, corme mostrato nelle Figg. 1-3, molle torsionali.

Tali mezzi elastici 4 connettono funzionalmente la seconda ruota dentata 3 al relativo secondo elemento e, preferibilmente, connettono funzionalmente la seconda ruota 3 alla struttura 6. In particolare, la suddetta connessione funzionale è fatta in maniera tale che i mezzi 4, come in seguito meglio descritto, colleghino reciprocamente i suddetti componenti, ossia la ruota 3 e la struttura 6, in maniera tale che ciascuno di essi, attraverso i mezzi elastici 4, scarichi sull’altro componente un eventuale forza o gli trasmetta un moto.

Pertanto, al fine di permettere tale connessione, i mezzi elastici 4 possono presentare, come mostrato in Fig. 3, un estremo vincolato alla seconda ruota dentata 3 in corrispondenza di un intaglio ricavato in prossimità del secondo asse 3a e l’altro estremo vincolato alla struttura base 6 in corrispondenza di un apposito aggancio ricavato nella struttura 6.

Il richiedente, grazie a attente osservazioni, ha notato che, attraverso una particolare disposizione degli apparati di collegamento 1a, il meccanismo elastico non lineare 1 permetta di effettuare, come in seguito descritto, un dollegamento a cedevolezza variabile tra due o più primi elementi ed un unico Secondo elemento. In particolare, egli ha osservato che il meccanismo 1 può èssere utilizzato, in maniera vantaggiosa ed innovativa, per la realizzazione di un robot 100 permettendo di realizzare un collegamento cinematico a cedevolezza variabile tra, ad esempio, due bracci 101 propri del robot 100. Più precisamente, tal particolare meccanismo 1 consente di ottenere un collegamento atto a movimentare un primo braccio 101 rispetto ad un secondo braccio 101 o ad una base di appoggio cui è vincolato il robot 100 e che consente di variare la cedevolezza di tale collegamento.

Con l’espressione robot s’identifica un qualsiasi dispositivo atto ad essere utilizzato in ambito industriale per operazioni di movimentazione e montaggio e, ad esempio, per movimentare e montare particolari di ridotte dimensioni, come ad esempio circuiti e componentistica. Inoltre con tale termine robot s’intendono anche i dispositivi di robotica di servizio e le protesi, ossia dispositivi meccanici atti a sostituire una parte del corpo mancante, come ad esempio un arto, o ad integrare una parte danneggiata.

In questo caso, come mostrato in Fig. 6, il secondo elemento è individuabile in un primo braccio 101 del robot 100, mentre il primo elemento è identificabile in un motore 7 opportunamente alloggiato all’interno della base di appoggio o del suddetto secondo differente braccio 101.

I motori 7 sono preferibilmente di tipo elettrico ed alimentati da un sistema di alimentazione, non mostrato in figura, costituibile da batterie interne o da appositi cavi o contatti atti a mettere i motori 7 in connessione di passaggio di corrente con una sorgente esterna. In particolare, ciascun motore 7 è un servomotore, ossia un dispositivo costituito da un motore elettrico munito di riduzione meccanica, di sistema di feedback munito di almeno un sensore ed atto a controllare la posizione dell'asse del motore stesso, e di elettronica di controllo atta a regolarne il funzionamento del motore 7 e, quindi, del meccanismo elastico non lineare a caratteristica programmabile 1.

In questo particolare caso, come mostrato in Fig. 4, il meccanismo elastico non lineare 1 presenta almeno due apparati di trasmissione 1a ciascuno dei quali è atto a connettere funzionalmente un primo elemento, ossia un motore 7, all’unico secondo elemento, ossia ad un braccio 101.

In particolare, come illustrato in Figg. 4 e 5, tale meccanismo elastico 1 prevede un’unica struttura base 6 la quale è atta sia ad essere connesso funzionalmente, tramite i mezzi elastici 4 propri dei due apparati di trasmissione 1a, ad entrambe le seconde ruote 3 dei tali due apparati 1a, sia ad essere vincolata solidalmente ad un braccio 101 attraverso viti, incastri o altra soluzione atta a rendere solidali tra loro braccio 101 e l’unica struttura base 6.

In questo caso, i due apparati di trasmissione 1a sono disposti da parte opposta rispetto alla struttura base 6 ed ognuno di essi presenta, vantaggiosamente, due prime ruote dentate 2 connesse ad uno dei due motori 7 e due seconde ruote dentate 3 ciascuna delle quali presenta mezzi elastici 4 atti al connettere funzionalmente la seconda ruota 3 alla struttura base 6.

In dettaglio, le due prime ruote 2 di ciascun apparato 1a sono pressoché sovrapposte e presentano i primi assi di rotazione 2a sostanzialmentq coincidenti tra loro, mentre le due seconde ruote 3 sono preferibilmente sostanzialmente poste simmetricamente rispetto al primo asse di rotazione 2a. Più preferibilmente ancora i primi assi di rotazione 2a delle prime ruote dentate 2 dei due apparati di trasmissione 1a sono sostanzialmente coincidenti tra lord.

Al fine di garantire un corretto moto tra i vari componenti del robot 100, il meccanismo 1 può presentare un organo di connessione 8 comprendente mezzi di movimentazione reciproca, quali ad esempio cuscinetti e bronzine, atti ad interporsi tra un braccio 101 ed la struttura base 6 permettendo un moto relativo tra i due bracci e, in particolare, i motori 7 ed il braccio 101 vincolato alla struttura base 6.

Il funzionamento di un meccanismo elastico non lineare a caratteristica programmabile, sopra descritta in senso strutturale, è il seguente.

Per motivi di chiarezza, è inizialmente descritto un primo esempio di funzionamento non vincolante in cui si fa riferimento ad un possibile utilizzò di un meccanismo elastico 1 munito di un solo apparato di trasmissione 1a.

In particolare, il funzionamento è riferito all’uso del meccanismo 1 per la compensazione statica di un braccio meccanico atto sostanzialmente a mantenere una posizione indipendentemente da agenti esterni, ossia di un braccio meccanico che è vincolato alla base tramite il meccanismo 1 e che, in seguito ad azioni esterni come la gravità o un urto, sia in grado di definire una posizione qualsiasi di equilibrio e, quindi, di non movimento rispetto alla base.

In questo caso il meccanismo elastico non lineare 1 presenta la struttura base 6 vincolata solidalmente a detta base di appoggio, mentre la prima ruota 2 è vincolata al braccio che, in questo caso, identifica il primo elemento.

Inizialmente il sistema si presenta in una condizione iniziale di equilibrio, ossia con il braccio in posizione verticale ed il meccanismo elastico non lineare 1 in configurazione di scarico. In dettaglio, in tale condizione di scarico l'apparato di trasmissione 1a presenta i mezzi elastici 4 in condizione di riposò e, quindi, scarichi, mentre le ruote dentate 2 e 3 accoppiate in maniera tale che la prima ruota 2 presenti la parte a raggio inferiore accoppiata con la porzione della seconda ruota dentata 3 a raggio maggiore, come illustrato in Fig. 1.

Nel momento in cui il braccio incomincia a inclinarsi, ad esempio, a causa di un urto, il meccanismo elastico non lineare 1 non è in grado di opporsi al moto e, pertanto, il braccio inizia a muoversi determinando la rotazione delle due ruote dentate 2 e 3 e, di conseguenza, il caricamento dei mezzi elastici 4.

In dettaglio, tale rotazione fa aumentare il raggio della porzione della prima ruota dentata 2 impegnata con la seconda ruota 3 e diminuire la corrispondente porzione di detta seconda ruota dentata 3. Allo stesso tempo, tale rotazione inizia a deformare elasticamente i mezzi elastici 4 che, di conseguenza, cominciano ad accumulare energia e, quindi, a caricarsi.

Pertanto, tale spostamento del braccio fa sì che il meccanismo elàstico non lineare 1 inizi ad esercitare sul braccio stesso una forza di direzione opposta a quella del moto e che contrasta il momento generato dalla forza di gravità e dovuto alla posizione non più verticale del braccio. In dettaglio, tale forza è determinata dalla combinazione della forza lineare esercitata dai mezzi elastici 4 con la variazione del rapporto tra i raggi delle porzioni delle ruote dentate 2 e 3 reciprocamente impegnate.

In conclusione, il meccanismo 1 esercita sul braccio una forza che cresce in maniera non lineare man mano che il braccio si allontana dalla suddetta posizione iniziale e che pertanto, attraverso un opportuno dimensionamento delle ruote dentate 2 e 3 e dei mezzi 4, permette di mantenere il braccio in una qualsiasi posizione inclinata utilizzando un meccanismo 1 munito di un solo apparato di trasmissione 1 a.

Al contrario, nel caso in cui il meccanismo 1 sia utilizzato per collegare tra loro, ad esempio, due bracci 101 di un robot 100, movimentandoli reciprocamente e, allo stesso tempo, variando la rigidezza del collegamento tra tali componenti , il funzionamento di un meccanismo elastico non lineare a caratteristica programmabile 1 è il seguente.

Inizialmente, il meccanismo 1 si presenta in condizione di massima cedevolezza, ossia con i due apparati di trasmissione 1a nella condizione di scarico. In dettaglio, ciascun apparato di trasmissione 1a presenta le prime ruote dentate 2 e le seconde ruote 3 impegnate rispettivamente in corrispondenzà della porzione con raggio minimo e raggio massimo.

In tale configurazione quando il braccio 101 solidale alla struttura base 6 subisce, ad esempio, un urto, si ha soltanto uno spostamento di tale braccio 101 mentre i motori 7 e l’altro braccio 101 rimangono sostanzialmente fermi.

Infatti, tale urto viene sostanzialmente assorbito dal meccanismo elastico non lineare 1 e, pertanto, si ha solo uno spostamento del solo braccio 101 vincolato alla struttura base 6 il quale, essendo direttamente proporzionale alla cedevolezza, risulta relativamente elevato.

Tale spostamento è, infatti, assorbito da una variazione della posizione dei componenti costituenti ciascuno dei due apparati di trasmissione rispetto al elativo motore. Più precisamente, l’assorbimento viene effettuato attraverso una combinazione dello spostamento reciproco tra le ruote dentate 2 e 3 ed una deformazione dei quattro mezzi elastici 4 che, essendo sostanzialmente scarichi, richiedono un’elevata deformazione per assorbire l’urto.

Qualora s’intenda movimentare il braccio 101 vincolato in corrispondenza della struttura base 6, si azionano i motori 7 i quali mettono in rotazione le rispettive prime ruote dentate 2 e, quindi, i due apparati di trasmissione 1a imponendo loro stessa velocità e stesso verso di rotazione.

In particolare, tale attivazione dei due motori 7, grazie anche alla presenza dell’organo di connessione 8, permette di movimentare il braccio 101 vincolato alla struttura 6 rispetto al resto del robot 101 e, in particolare, ai due motori 7. In alternativa, se si decide di ridurre la cedevolezza del meccanismo 1, i motori 7 vengono attivati facendo ruotare le prime ruote dentate 2 degli di trasmissione 1a con velocità diverse tra loro in modulo e/o in verso. In particolare, tale azione fa sì che le prime ruote dentate 2 ruotino rispetto alle corrispondenti seconde ruote dentate 3 determinando una deformazione elastica dei mezzi elastici 4 e, quindi, un caricamento dei mezzi stessi.

In dettaglio, la riduzione della cedevolezza del meccanismo elastico 1 è di tipo non lineare in quanto avviene in base alla variazione della sopradescritta risposta degli apparati di trasmissione 1a.

Infatti, la variazione della cedevolezza dipende dalla forma delle rcote dentate 2 e 3 e dal tipo di mezzi elastici 4 utilizzati e, nel caso particolare in Cui le ruote 2 e 3 presentano un opportuno profilo a spirale ed i mezzi 4 sono costituiti da molle torsionale, tale variazione è di tipo esponenziale.

Una volta che la cedevolezza del meccanismo 1 è scesa fino al valore desiderato, se uno dei due bracci 101 subisce un urto sostanzialmente della stessa intensità rispetto a quello precedente, lo spostamento relativo del braccio 101 è di minore estensione in quanto il meccanismo elastico non lineare 1,grazie alla nuova condizione di cedevolezza, si oppone con resistenza maggiore grazie sia al fatto che i mezzi elastici 4 sono almeno parzialmente carichi sia àl fatto che le ruote dentate 2 e 3 presentano una differente disposizione reciproca.

Infine, se si decide di ridurre la cedevolezza e, ad esempio riportarlo nella configurazione iniziale è sufficiente azionare i motori 7 in maniera opposta così da movimentare le ruote dentate 2 e 3 in maniera tale da scaricare almeno parzialmente i mezzi elastici 4.

L'invenzione consente importanti vantaggi.

Un primo vantaggio del meccanismo elastico non lineare 1 è rappresentato dal fatto che essa permette di ottenere, in maniera semplice e veloce, uno smorzatore per l’assorbimento di urti.

Infatti, grazie alla particolare combinazione tra ruote dentate non circolari ed i mezzi elastici 4, il meccanismo 1 è atto a variare estremamente il proprio coefficiente elastico così da assorbire un urto con piccoli spostamenti.

Un altro vantaggio, proprio del meccanismo 1, è dato dall’estrema semplicità costruttiva e, quindi, dal ridotto costo.

Un ulteriore vantaggio è dato dalla possibilità di variare la funzione di variazione della cedevolezza semplicemente montando diverse ruote dentate 2 e 3. In particolare, è possibile scegliere la funzione di variazione di cedevolezza in maniera pratica e veloce adattandola alle peculiari esigenze.

Tale aspetto consente inoltre di avere un meccanismo elastico non lineare a caratteristica programmabile 1 con un range di valori di cedevolezza assumibili molto più ampio di quelli possibili con gli attuatori noti.

Un non secondario vantaggio è rappresentato dalla presenza delle porzioni di impegno 2b e 3b che permette di definire una posizione di blocco e, quindi, di fare in modo che le due ruote 2 e 3 ingranino completamente fino a coprire tutto il profilo delle ruote stesse senza che il meccanismo 1 e, più precisamente, le ruote dentate 2 e 3 perdano l'ingranamento.

Un altro vantaggio è dato dalla particolare disposizione delle ruote (dentate 2 e 3 di ciascun apparato di trasmissione 1a. In particolare, la disposizione simmetrica delle ruote dentate 2 e 3 permette di avere un sostanziale equilibrio tra le forze in gioco e, quindi, un’elevata stabilità di funzionamento.

L'invenzione è suscettibile di varianti rientranti nell’ambito del concetto inventivo. Tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti ed i materiali, le orme e le dimensioni possono essere qualsiasi.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI MECCANISMO ELASTICO NON LINEARE A CARATTERISTICA PROGRAMMABILE 1. Meccanismo elastico non lineare (1) a caratteristica programmabile atto a connettere almeno un primo elemento ad un secondo elemento comprendente almeno un apparato di trasmissione (1a) atto a connettere funzionalmente uno di detto almeno un primo elemento ad un secondo elemento e comprendente almeno una prima ruota dentata (2) atta ad essere collegata a detto primo elemento e definente un primo asse di rotazione (2a) ed almeno una seconda ruota dentata (3) atta ad essere collegata a detto secondo elemento e definente un secondo asse di rotazione (3a); dette ruote dentate (2, 3) essendo reciprocamente impegnate; e caratterizzato dal fatto che almeno una di dette ruote dentate (2, 3) è una ruota dentata a profilo non circolare; e dal fatto che detto apparato di trasmissione (1a) comprende mezzi elastici (4) funzionalmente interposti tra detta almeno una seconda ruota dentata (3) e detoo secondo elemento. 2. Meccanismo elastico non lineare (1) secondo la rivendicazione 1, in cui almeno una di dette ruote dentate (2, 3) è una ruota dentata con profilo a spirale. 3. Meccanismo elastico non lineare (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui sia detta almeno una prima ruota dentata (2) sia detta almeno una seconda ruota dentata (3) sono ruote dentate non circolari . 4. Meccanismo elastico non lineare (1) secondo la rivendicazione precedente, sia detta almeno una prima ruota dentata (2) sia detta almenb una seconda ruota dentata (3) comprendono rispettivamente una prima di impegno (2b) ed una seconda porzione di impegno (3b) atte a sovrapporsi defi nendo una posizione di blocco di dette ruote (2, 3). 5. Meccanismo elastico non lineare (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una struttura base (6) atta a sostenere detto almeno un apparato di trasmissione (1a) ed ad interporsi funzionalmente tra detti mezzi elastici (4) e detto secondo elemento (3). 6. Meccanismo elastico non lineare (1) secondo una o più dele rivendicazioni precedenti, comprendente almeno due di detto almeno un apparato di trasmissione (1a); in cui detti almeno due apparati di trasmissione (1a) sono atti a connettere funzionalmente almeno due di detto almeno un primo elemento suddetto secondo elemento; ed in cui detti almeno due apparati di trasmissione (1a) sono atti ad essere movimentati indipendentemente tra loro così da variare la cedevolezza tra detto secondo elemento ed detti almeno due primi elementi. 7. Meccanismo elastico non lineare (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti almeno due apparati di trasmissione (1a) sono disposti da parte opposta rispetto a detta struttura base (6). 8. Meccanismo elastico non lineare (1) secondo le rivendicazioni preceenti 6-7, in cui ciascuno di detti almeno due apparati di trasmissione (1a) comprende due di detta almeno una prima ruota dentata (2), ed in cui detti primi assi di rotazione (2a) di dette due prime ruote dentate (2) di detti almeno due apparati di trasmissione (1a) sono sostanzialmente coincidenti. 9. Meccanismo elastico non lineare (1) secondo una o più delle rivendicazioni 6-8, comprendente due di detta almeno una seconda ruota dentata (3); ed in cui detti mezzi elastici (4) sono atti a connettere funzionalmente ciascuna di dette due seconde ruote dentate (3) con detta struttura base (6); 10.Meccanismo elastico non lineare (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui detti secondi assi di rotazione (3a) di dette due seconde ruote dentate (3) sono sostanzialmente posti simmetricamente rispetto a detto primo asse di rotazione (2a). 1. Nonlinear elastic mechanism (1) having programmable characteristic suitable to connect at least one first element to a second element and comprising at least one transmission apparatus (1a) suitable to connect one of said at least one first element to said second element and comprising at least one first gear wheel (2) suitable to be connected to said first element and defining a first axis of rotation (2a) and at least one second gear (3) suitable to be connected to said at least one second element and defining a second axis of rotation (third), said gears (2, 3) being engaged to each other, and characterized by the fact that at least one of said gears (2, 3) is a non-circular gear, and by the fact that said at least one transmission apparatus (1a) comprises elastic means (4) functionally interposed between said at least one second gear (3) and said second element.
2. 2. Nonlinear mechanism (1) according to claim 1 , wherein at least one of said gears (2, 3) is a non-circular gear with spiral profile.
3. 3. Nonlinear mechanism (1) according to one or more of the previous claims, wherein both said at least one first wheel gear (2) and said at least one second gear (3) are non-circular gears.
4. 4. Nonlinear mechanism (1) according to previous claim, wherein said at least one first wheel gear (2) and said at least one second gear (3) respectively include a first engagement portion (2b) and a second engagement portion (3b) suitable to overlap establishing a blocking position of these wheels (2, 3).
5. 5. Nonlinear mechanism (1) according to one or more of the previous claims, comprising a base structure (6) suitable to support said at least one transmission apparatus (1a) and functionally interposed between said elastic means (4) and said second element.
6. 6. Nonlinear mechanism (1) according to one or more of previous claims, comprising at least two of said at least one transmission apparatus (1a), wherein said at least two transmission apparatuses (1a) are suitable to connect functionally at least two of said at least one first element to said second element, and wherein said at least two transmission apparatuses (1a) are suitable to be moved indepen dently of each other so as to modify the stiffness between said element and said at least two first elements.
7. 7. Nonlinear mechanism (1) according to previous claim, wherein said at least two transmission apparatuses (1a) are arranged by opposite sides of said basic structure (6).
8. 8. Nonlinear mechanism (1) in accordance with the previous claims 6-7, wherein each of said at least two transmission apparatuses (1a) includes two of said at least one first gear wheel (2), and wherein said first axes of rotation (2a) of said two first gears (2) are essentially coincident.
9. 9. Nonlinear mechanism (1) according to one or more of previous claims 6-8, wherein each if said at least two transmission apparatuses (1a) includes two of said at least one second gear (3), wherein said elastic means (4) are functionally suitable to connect each of said two second gears (3) to said second element
10. 10. Nonlinear mechanism (1) according to previous claim, wherein said second axes of rotation (3a) of said two second gears (3) are placed substantially symmetrically with respect to the first axis of rotation (2a).