Robotica
industriale (1/2 annualità)
Corso di Studi in Ingegneria
Informatica
Prof. Paolo Rocco
- Programma del corso
- Esercitazioni di laboratorio
- Materiale didattico
- Modalità d'esame
- Temi d'esame
- Risultati
- Ricevimento studenti
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Programma
del corso
1. Introduzione. L'impiego dei robot nelle applicazioni industriali.
2. Cinematica. Posizione e orientamento di un corpo rigido.
Matrici di rotazione. Rappresentazioni minime dell'orientamento. Cinematica
diretta. Convenzione di Denavit-Hartenberg.
3. Cinematica inversa. Soluzione per manipolatore con polso
sferico.
4. Cinematica differenziale e statica. Jacobiano geometrico.
Jacobiano analitico. Singolarità. Inversione della cinematica differenziale.
Equilibrio delle forze.
5. Dinamica. Dinamica diretta e inversa. Formulazione dei modelli
matematici in forma chiusa di strutture di manipolazione semplici. Esempi.
6. Pianificazione della traiettoria. Percorso e traiettoria.
Traiettorie nello spazio dei giunti. Traiettorie nello spazio operativo.
7. Controllo del moto. Generalità. Controllo indipendente ai
giunti. Controllo centralizzato. Compensazione in andata a coppia precalcolata.
Controllo a dinamica inversa. Controllo nello spazio operativo (cenni).
Controllo d’asse: Servomeccanismi di precisione. Sensori di posizione
angolare. Motori brushless e relativi controlli elettronici. Modellizzazione e
compensazione dell'elasticità torsionale e dell'attrito.
8. Controllo dell'interazione. Interazione del manipolatore con
l'ambiente. Vincoli naturali e vincoli artificiali. Controllo di impedenza.
Controllo ibrido forza-posizione.
Esercitazioni
Verranno svolte esercitazioni al calcolatore riguardanti la simulazione
dinamica di strutture robotiche semplici e delle relative tecniche di controllo
Bibliografia
Testi di riferimento
L. Sciavicco, B. Siciliano: Robotica industriale:
modellistica e controllo di robot manipolatori, 2° ed., McGraw Hill, 2000.
G. Ferretti, G. Magnani: Modellistica e
controllo dei servomeccanismi di posizione con motori a magneti permanenti,
Pitagora Editrice Bologna, 1999.
Testi
di consultazione:
M.W.
Spong, M. Vidyasagar: Robot Dynamics and Control, John Wiley & Sons, 1989
J.J. Craig: Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Addison-Wesley,
1986
Esercitazioni di
laboratorio
Esercitazione 1 (Slide Materiale)
Esercitazione 2 (Slide Materiale)
Esercitazione 3 (Slide Materiale)
Esercitazione 4 (Slide)
Esercitazione 5 (Slide Materiale)
Responsabili delle esercitazioni:
ing. Marco Gritti (Milano)
ing. Luca Bascetta (Como)
Materiale
didattico
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Argomento |
Materiale |
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Introduzione |
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Cinematica |
Lucidi Prof. Siciliano pp. 22-40; 43-54;
58-60; 65-85. |
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Cinematica inversa |
Lucidi Prof. Siciliano pp. 88-97. |
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Cinematica differenziale e statica |
Richiami
di cinematica del corpo rigido Lucidi Prof. Siciliano pp. 98-129; 132;
136-142. Richiami
di statica del corpo rigido Lucidi Prof. Siciliano pp. 152-153. |
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Dinamica |
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Pianificazione della traiettoria |
Lucidi Prof. Siciliano pp. 237-246. Traiettorie
a profilo di velocità trapezoidale Lucidi Prof. Siciliano pp. 247-252;
258-263; 265-266. |
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Controllo del moto |
Lucidi Prof. Siciliano pp. 269-272; 290;
293-296; 307; 309-311. |
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Controllo d’asse: (*) |
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Controllo dell’interazione |
Lucidi Prof. Siciliano pp. 333-334;
351-356. |
(*)
Questi lucidi costituiscono una rielaborazione di materiale precedentemente
preparato dai Proff. Ferretti e Magnani
Esercitazione
sulla cinematica (ingg. Bascetta e Gritti)
Da questa pagina si possono scaricare i
lucidi del Prof. Bruno Siciliano, conformi al testo, ed utilizzati dal docente
durante le lezioni.
Modalità d'esame
1.
Gli studenti che
frequentano il corso potranno partecipare ad una prova scritta intermedia
sull’intero programma esclusa la parte di controllo d’asse. L’esito della prova
sarà integrato, a formare la votazione finale, dalla valutazione di un
elaborato sul controllo d’asse con contenuti progettuali e di simulazione, che
verrà svolto sulla base delle sedute di laboratorio informatico previste nel
corso.
2.
Negli appelli
regolari l’esame sarà costituito da una prova scritta sull’intero programma del
corso, che potrà essere integrata, a discrezione del docente, da un colloquio.
Gli studenti che avessero svolto l’elaborato di cui sopra potranno presentarlo
nel corso dello scritto: in questo caso l’elaborato concorrerà alla formazione
del voto finale, seppure in misura ridotta rispetto alla modalità 1. Questa
opportunità sarà valida solo per gli appelli della sessione estiva dell’A.A.
2003-04, dopo i quali gli elaborati non potranno più essere presentati.
Temi d'esame
Prova
scritta del 28 Settembre 2004
Prova
scritta del 7 Settembre 2004
Prova
scritta del 21 Luglio 2004
Prova
scritta dell’8 Luglio 2004
Prova
scritta del 29 Giugno 2004
Prova scritta del 31 Maggio
2004 (preappello): Testo Soluzioni
Risultati
Ricevimento
studenti
Per il ricevimento consultare il WebPoliSelf.