Controllo dei Robot

Laurea Specialistica in Ingegneria Informatica

Prof. Paolo Rocco

AVVISO: Dall’anno accademico 2011-12 il corso è disattivato.

Si prega quindi di fare riferimento alle pagine web del corso Contol of industrial robots, correntemente erogato.

Orari
Obiettivi formativi e programma del corso
Esercitazioni di laboratorio
Materiale didattico
Modalità d'esame
Temi d'esame
Risultati delle prove
Ricevimento studenti

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Orari

Obiettivi formativi e programma del corso

Obiettivo del corso è fornire elementi utili per la comprensione e la progettazione di sistemi di controllo per manipolatori robotici, con particolare riferimento all’ambito della robotica industriale. Nel corso saranno impartite le conoscenze di cinematica e dinamica dei robot necessarie per l’impostazione corretta del problema di controllo, interpretato nella sua natura multivariabile. Tuttavia sarà anche posta particolare enfasi sulle problematiche di attuazione e controllo del moto che emergono in relazione al singolo asse di cui si compone la macchina. Infine si daranno cenni a metodologie di controllo avanzate che fanno uso di sensori addizionali (di forza e di visione).

Il superamento del corso dà diritto a 5 crediti formativi.

Il programma del corso è il seguente:

Introduzione. Terminologia, esempi.

Cinematica. Posizione e orientamento di un corpo rigido. Matrici di rotazione. Rappresentazioni minime dell'orientamento. Convenzione di Denavit-Hartenberg. Cinematica diretta. Cinematica inversa.

Cinematica differenziale e statica. Jacobiano geometrico:definizione e calcolo. Singolarità. Jacobiano analitico. Inversione della cinematica differenziale. Equilibrio delle forze su un manipolatore.

Dinamica. Richiami di dinamica dei sistemi meccanici. Formulazione del modello dinamico di manipolatori. Dinamica diretta ed inversa.

Pianificazione della traiettoria. Percorso e traiettoria. Traiettorie nello spazio dei giunti. Traiettorie nello spazio operativo.

Controllo del moto. Generalità. Controllo centralizzato. Compensazione in andata a coppia precalcolata. Controllo a dinamica inversa. Controllo nello spazio operativo. Controllo indipendente ai giunti. Controllo PID per giunti rigidi ed elastici.

Controllo con sensori eterocettivi. Controllo ibrido forza-posizione. Controllo di impedenza. Controllo servo visivo.

Sono previste alcune esercitazioni di laboratorio informatico, svolte con l'ausilio dei programmi commerciali MATLAB e SIMULINK.
Per una introduzione a questi prodotti si può consultare il seguente documento in PDF (4.7 MByte) (disponibile anche in bianco e nero, in formato PDF (0.8 MByte)).

Bibliografia

L. Sciavicco, B. Siciliano: Robotica industriale: modellistica e controllo di robot manipolatori, 2a ed., McGraw Hill, 2000.

G. Magnani, G. Ferretti, P. Rocco Tecnologie dei sistemi di controllo, 2a ed., McGraw Hill, 2007.

Esercitazioni di laboratorio

Argomento	Testo	Materiale
Cinematica
Dinamica
Controllo del moto con giunti rigidi
Controllo del moto con giunti elastici
Controllo in posizione e forza

Materiale didattico

Argomento	A4, landscape, 1 slide per foglio, colore	A4, landscape, 1 slide per foglio, b/n	A4, portrait, 2 slide per foglio, colore	A4, portrait, 2 slide per foglio, b/n
Introduzione
Cinematica
Cinematica differenziale e statica
Dinamica
Pianificazione di traiettorie
Richiami sul luogo delle radici
Controllo del moto
Controllo con sensori esterni