Docente

prof. Alessandro GASPARETTO

Crediti

3 CFU

Lingua

Italiano

Obiettivi formativi specifici

1) Il corso intende fornire le conoscenze necessarie a: comprendere i principi di funzionamento dei robot, con particolare riferimento ai manipolatori utilizzati in ambiente industriale; costruire modelli matematici di meccanismi tridimensionali, che possano poi venire utilizzati nell’ambito di sistemi di controllo; operare su un robot industriale.
2) Fornire le conoscenze necessarie a:
- comprendere i principi di funzionamento di un sistema meccatronico, con particolare riferimento alla parte meccanica;
- costruire modelli di sistemi meccatronici, con particolare riferimento alla parte meccanica, in vista dell’utilizzo dei modelli stessi all’interno di sistemi di controllo;
- effettuare i calcoli relativi all’analisi cinematica di posizione, velocità e accelerazione di un sistema meccatronico;
- impostare l’analisi statica di un sistema meccatronico ed effettuare i calcoli relativi (utilizzando il metodo newtoniano e il metodo lagrangiano);
- utilizzare il principio di D’Alembert per svolgere l’analisi dinamica di un sistema meccatronico, calcolando la sua evoluzione temporale.

Competenze acquisite

- Capacità di comprendere il funzionamento di un sistema meccatronico.
- Capacità di costruire modelli meccanici cinematici e dinamici di un sistema meccatronico.
- Capacità di utilizzare tecniche di modellazione cinematica e dinamica di meccanismi tridimensionali.
- Conoscenza della struttura e dei principi di funzionamento dei robot.
- Conoscenza dei principi basilari per operare su un robot industriale.

Programma

Introduzione alla Meccatronica e alla Robotica: definizione di Meccatronica e di sistema meccatronico.Definizione di robot, classificazione dei robot in base alla tipologia, principali caratteristiche dei robot, con riferimento alla parte meccanica e al controllo (4 ore).
Cinematica dei robot: strumenti matematici utilizzati per l’analisi cinematica di meccanismi tridimensionali, matrici di rototraslazione, coordinate omogenee, posizionamento dei sistemi di riferimento secondo Denavit-Hartenberg, equazione di chiusura per meccanismi tridimensionali, problema cinematico diretto e inverso, esempi di applicazione a manipolatori industriali (Puma, SCARA)  (14 ore).
Statica e dinamica dei robot: equazioni di equilibrio statico e dinamico per un meccanismo tridimensionale, esempi applicativi  (6 ore).
Pianificazione del movimento dei robot: leggi di moto possibili e criteri di scelta, metodi di interpolazione delle traiettorie (con rette e parabole, con splines ( 6 ore).

Bibliografia

- Appunti delle lezioni
- L. Sciavicco, B. Siciliano, "Robotica Industriale", ed. McGraw-Hill
- W. Stadler, “Analytical robotics and mechatronics”, ed. McGraw-Hill

Modalità d'esame

prova orale

Ulteriore materiale didattico o informazioni reperibili alla pagina