Meccanica dei robot

Finalità

Il corso intende fornire le conoscenze necessarie per affrontare lo studio cinematico, cinetostatico e dinamico dei robot industriali. A tale scopo vengono illustrate le tecniche di analisi per sistemi multicorpo basate sulla rappresentazione matriciale delle grandezze cinematiche e dinamiche. Tali tecniche vengono dapprima applicate allo studio di sistemi piani e successivamente allo studio di sistemi tridimensionali. In tal modo lo studente apprende anche i fondamenti teorici sui quali sono basati gli strumenti software per l'analisi e la progettazione assistita dal calcolatore di meccanismi piani e spaziali.

Programma

Gli argomenti trattati nel corso sono i seguenti:
- caratteristiche fondamentali dei robot industriali;
- analisi cinematica di sistemi multicorpo piani;
- analisi cinematica di sistemi multicorpo spaziali;
- problemi cinematici nei robot industriali;
- analisi cinetostatica e dinamica di sistemi multicorpo piani;
- analisi cinetostatica e dinamica di sistemi multicorpo spaziali;
- problemi dinamici nei robot industriali.

Attività d'esercitazione

Il corso di esercitazioni integra i contenuti del corso teorico e prevede l'utilizzo di strumenti software nei laboratori didattici. In dettaglio sono previsti:
- un breve seminario sui fondamenti della programmazione in linguaggio C e l'implementazione di un programma per l'analisi cinematica di un meccanismo piano;
- lo studio cinematico e dinamico di un sistema multicorpo piano utilizzando programmi commerciali;
- la programmazione di un'operazione tecnologica (di movimentazione, di processo) utilizzando un opportuno ambiente software di simulazione. Lo studente può svolgere un progetto approfondendo ed applicando ad un caso concreto uno dei temi affrontati nelle esercitazioni.

Modalità d'esame

L'esame si articola in due prove: la prima, di laboratorio, richiede la modellazione e l'analisi di un semplice meccanismo piano utilizzando un programma presentato nel corso di esercitazioni o, in alternativa, la presentazione e la discussione del progetto. La seconda prova è orale e riguarda gli argomenti delle lezioni.

Propedeuticità

Meccanica razionale, Meccanica applicata alle macchine, Disegno assistito dal calcolatore.

Testi consigliati

G. LEGNANI: " Appunti di Meccanica dei Robot ", Ed. Città Studi, Milano.

Testi d'approfondimento

A.A. SHABANA: " Computational Dynamics ", John Wiley & Sons, 1994.
J.J. CRAIG: " Introduction to Robotics ", Mechanics and Control, Addison Wesley, 1986.

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