Programma del corso

IT

Caratteristiche fondamentali dei robot: definizioni generali dei robot;
classificazione generale dei robot industriali; struttura base,
manipolatore, sistema di controllo, sensori e attuatori; principali
architetture costruttive, tipologie dei robot industriali.

Fondamenti di meccanica del corpo rigido e altre nozioni introduttive:
gradi di libertà e zone di lavoro; rappresentazione dell’orientamento,
matrici di rotazione, rappresentazione minima dell’orientamento, angoli
di Eulero e angoli assoluti; rappresentazione della posizione,
coordinate omogenee e matrice di posizione e trasformazioni omogenee;
cinematica del corpo rigido, matrice delle velocità, matrice delle
accelerazioni e relazioni cinematiche; dinamica del corpo rigido,
tensore d’inerzia, rappresentazione delle azioni d’inerzia e delle
azioni esterne agenti sul corpo rigido.

Cinematica dei manipolatori: modello cinematico di un manipolatore,
matrici di Denavit-Hartenberg, equazioni cinematiche; problema
cinematico diretto, posizione dell'estremità dei robot, cinematica
differenziale; problema cinematico inverso, soluzioni analitiche e
numeriche per la posizione, determinazione analitica e geometrica dello
Jacobiano, singolarità, soluzione analitiche per la velocità e
accelerazione.

Dinamica dei manipolatori: modello matematico, analisi dinamica dei
robot e interpretazione fisica delle equazioni dinamiche, modellazione e
identificazione dei parametri dinamici, problema dinamico diretto e
soluzione numerica, problema dinamico inverso e soluzione analitica.

Pianificazione delle traiettorie: considerazioni generali, descrizione
della traiettoria e metodi di assegnazione del compito; ottimizzazione
dei movimento punto-punto, movimento con molteplici punti, movimento con
traiettoria assegnata; leggi orarie industriali.

Componenti meccanici, attuatori e sensori dei sistemi robotici: principi
di funzionamento e funzioni di trasferimento di motori in corrente
continua, brushless e passo-passo; principi di funzionamento di
trasmissioni remote e riduttori di velocità; cenni sui sensori
propriocettivi ed eterocettivi.

Controllo dei robot: funzioni di trasferimento di azionamenti,
amplificatori, sensori, riduttori di velocità e trasmissioni; schemi di
controllo di un robot, controllo della velocità e della posizione,
compensazioni della dinamica non modellata; esempi di controllo di robot
non ideali con più gradi di libertà, momenti d’inerzia variabili,
azioni dinamiche mutue, elasticità dei giunti.

EN

Key Features of the robot: general definitions of the robot;
General classification of industrial robots; basic structure,
manipulator, the control system, sensors and actuators; main
constructive architectures, types of industrial robots.

Fundamentals of mechanics of rigid body and other introductory notions:
degrees of freedom and work areas; orientation representation,
rotation matrices, minimal orientation representation corners
Euler angles and absolute; representation of the position,
homogeneous coordinates and matrix location and homogeneous transformations;
kinematics of the rigid body, the speed matrix, the matrix
acceleration and kinematic relations; rigid body dynamics,
tensor of inertia, inertia representation of actions and
external forces acting on the rigid body.

Kinematics of manipulators: kinematic model of a manipulator,
matrices Denavit-Hartenberg, kinematic equations; problem
Direct kinematic end position of the robot kinematics
differential; inverse kinematic problem, analytic solutions and
numeric for the position, geometric and analytical determination of
Jacobian, singularity, analytic solution for the speed and
acceleration.

Dynamics of manipulators: mathematical model, dynamic analysis
robots and physical interpretation of the dynamics equations, modeling and
identification of dynamic parameters, direct dynamic problem and
numerical solution, dynamic and analytical inverse solution problem.

Planning of trajectories: general considerations, description
Trajectory and methods of assigning the task; optimization
point-to-point motion, move with multiple points, moving with
trajectory assigned; Industrial timing laws.

mechanical components, actuators and sensors of robotic systems: principles
of operation and the transfer functions of the direct current motor
continues, brushless and stepper; operating principles of
remote and speed reducers transmissions; notes on sensors
proprioceptive and eteroceptive.

robot control: transfer functions of drives,
amplifiers, sensors, gearboxes and transmissions; patterns of
a robot control, speed control and position,
compensation of the dynamics not modeled; the robot control examples
not ideal with more degrees of freedom, variable moments of inertia,
Actions mutual dynamics, elasticity of joints