Fabrizio CACCAVALE | ROBOTICA
ROBOTICA | |
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SCUOLA di INGEGNERIA | |
Laurea Magistrale | |
INGEGNERIA INFORMATICA E DELLE TECNOLOGIE DELL'INFORMAZIONE | |
6 |
CFU | Ore | Ciclo | Docente | ||||
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1 | ROBOTICA | ||||||
6 | 54 | Primo Semestre | CACCAVALE Fabrizio |
Lingua insegnamento | Italiano |
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Obiettivi formativi e risultati di apprendimento | L'obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti gli elementi essenziali per la modellazione e l’analisi di manipolatori robotici, con particolare riferimento ai manipolatori utilizzati in ambito industriale (robotica in ambienti fortemente strutturati).
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Prerequisiti | È consigliabile avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze e metodologie fornite dagli insegnamenti di matematica e fisica di base, nonché dai corsi di “Elettrotecnica”, “Segnali e sistemi” ed “Elettronica”:
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Contenuti del corso |
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Programma esteso | Introduzione alla robotica (4 ore di lezione): elementi caratterizzanti di un robot industriale; strutture di manipolazione; tipologie fondamentali di manipolatori. Cinematica dei manipolatori a catena aperta (12 ore di lezione, 8 ore di esercitazione): matrici di rotazione e rappresentazioni minime dell’orientamento; trasformazioni omogenee; cinematica diretta: convenzione di Denavit-Hartenberg, calcolo della cinematica diretta di strutture di manipolazione; spazio dei giunti e spazio operativo; caratterizzazione di strutture di manipolazione: spazio di lavoro, ridondanza cinematica, ripetibilità ed accuratezza; cenni alle tecniche di calibrazione cinematica; cenni alla risoluzione in forma chiusa della cinematica inversa. Cinematica differenziale e statica dei manipolatori a catena aperta (8 ore di lezione, 6 ore esercitazione): Jacobiano geometrico e Jacobiano analitico; analisi della ridondanza cinematica; singolarità cinematiche; soluzioni algoritmiche della cinematica inversa; statica dei manipolatori; misure di manipolabilità. Dinamica dei manipolatori a catena aperta (2 ore di lezione): formulazione di Lagrange; proprietà notevoli del modello dinamico; cenni alla identificazione dei parametri dinamici; dinamica diretta ed inversa. Pianificazione di traiettorie (4 ore di lezione, 4 ore di esercitazioni): tecniche di pianificazione delle traiettorie nello spazio dei giunti; tecniche di pianificazione delle traiettorie nello spazio operativo. Controllo (2 ore di lezione): tipologie e schemi di principio di controllo del moto: controllo nello spazio dei giunti e nello spazio operativo; cenni al controllo dell’interazione. Sistema sensoriale e unità di governo (4 ore di lezione): sensori e attuatori, architettura funzionale di una unità di governo per robot industriali; cenni alle architetture hardware; ambienti di programmazione. |
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Metodi didattici | Il corso è organizzato nel seguente modo:
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Modalità di verifica dell'apprendimento | Nell’ultima parte del corso gli allievi sono invitati a comporre dei gruppi per lo sviluppo di un elaborato progettuale. A ciascun gruppo viene assegnato un elaborato progettuale, il cui argomento può essere proposto dal gruppo stesso. Per poter sostenere l’esame è necessario consegnare l’elaborato progettuale entro la scadenza comunicata negli avvisi di prove d’esame (tipicamente 1 settimana). L’elaborato sarà preventivamente valutato dal docente: se non è considerato soddisfacente, il docente può chiedere modifiche e/o integrazioni. L’esame consiste in una prova orale suddivisa in due parti:
Il voto finale sarà determinato sulla base della correttezza e della profondità dell’elaborato, nonché sulla capacità dell’allievo di esporlo in maniera chiara ed esaustiva, e dell’accertamento della capacità di collegare e confrontare argomenti e metodologie apprese durante il corso. |
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Testi di riferimento e di approfondimento, materiale didattico Online |
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Metodi e modalità di gestione dei rapporti con gli studenti | All’inizio del corso il docente descrive obiettivi, programma e metodi di verifica del corso, indicando dove reperire il materiale didattico on line. L’orario di ricevimento è fissato per il Mercoledì dalle ore 10:30 alle ore 12:30 presso lo studio del docente, V piano dell’edificio di Ingegneria, campus di Macchia Romana. Oltre all’orario di ricevimento settimanale, il docente e? disponibile in ogni momento per un contatto con gli studenti, via Google Meet (saranno fissati appuntamenti periodici) o e-mail, alla fine della lezione oppure attraverso il forum della pagina di Moodle. |
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Date di esame previste | 23/02/2023, 05/04/2023, 09/05/2023, 27/06/2023, 25/07/2023, 26/09/2023, 07/11/2023, 19/12/2023 Potrebbero subire variazioni: consultare la pagina web del docente o del Dipartimento/Scuola per eventuali aggiornamenti |
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Seminari di esperti esterni | Normalmente, il corso prevede seminari o lezioni tematiche tenute esperti esterni. Date e argomenti saranno resi noti durante il corso. |
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