Robotica industriale (1/2 annualit�)

Corso di Studi in Ingegneria Informatica

Prof. Paolo Rocco

 

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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. Singolarit�. 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. Generalit�. 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'elasticit� 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(SlideMateriale)

Esercitazione 2 (SlideMateriale)

Esercitazione 3 (SlideMateriale)

Esercitazione 4 (Slide)

Esercitazione 5 (SlideMateriale)

Responsabili delle esercitazioni:

ing. Marco Gritti (Milano)

ing. Luca Bascetta (Como)


Materiale didattico

Argomento

Materiale

Introduzione

Introduzione al corso

Cinematica

Lucidi Prof. Siciliano pp. 22-40; 43-54; 58-60; 65-85.

Cinematica inversa

Lucidi Prof. Siciliano pp. 88-97.

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.

Dinamica

Quantit� meccaniche

Dinamica del robot

Pianificazione della traiettoria

Lucidi Prof. Siciliano pp. 237-246.

Traiettorie a profilo di velocit� trapezoidale

Lucidi Prof. Siciliano pp. 247-252; 258-263; 265-266.

Controllo del moto

Lucidi Prof. Siciliano pp. 269-272; 290; 293-296; 307; 309-311.

 

Controllo d�asse: (*)

Motori a magneti permanenti

Riduttori

Sistemi di misura della posizione

Controllo di posizione e velocit�

Controllo dell�interazione

Lucidi Prof. Siciliano pp. 333-334; 351-356.

Controllo d�impedenza

(*) 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.


Modalit� 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 sar� integrato, a formare la votazione finale, dalla valutazione di un elaborato sul controllo d�asse con contenuti progettuali e di simulazione, che verr� svolto sulla base delle sedute di laboratorio informatico previste nel corso.

2.      Negli appelli regolari l�esame sar� costituito da una prova scritta sull�intero programma del corso, che potr� 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 concorrer� alla formazione del voto finale, seppure in misura ridotta rispetto alla modalit� 1. Questa opportunit� sar� valida solo per gli appelli della sessione estiva dell�A.A. 2003-04, dopo i quali gli elaborati non potranno pi� 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.


Last Update: 09/25/2007 10:30:35
 

rocco@elet.polimi.it