MECHATRONICS
Anno accademico 2022/2023 - Docente: PIETRO DAVIDE MADDIORisultati di apprendimento attesi
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali: 25 ore
Esercitazioni numeriche: 37 ore
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
- Introduzione alla meccatronica
- Sistemi, modelli e loro classificazione
- Descrizione di sistema: ingresso-uscita, variabili di stato
- Modello matematico di un sistema
- Proprietà dei sistemi
- Modelli matematici di sistemi fisici
- Componenti dei sistemi meccatronici
- Componenti meccanici
- Sistemi di misura
- Attuatori
- Sensori
- Sistemi pneumatici e idraulici
- Microprocessori e microcontrollori
- Controllori a logica programmabile
- Stabilità dei sistemi lineari
- Micro and nano mechatronics
- Meccanica dei robot
- Parametri HD
- Geometria del manipolatore disaccoppiato
- Cinematica del manipolatore seriale
- Dinamica del manipolatore seriale
- Dinamica recursiva inversa
- Il metodo del complemento ortogonale
- Cinematica del manipolatore a cinematica parallela
- Dinamica del manipolatore a cinematica parallela
- Performance dinamiche dei manipolatori e design
- Applicazioni
- Isolamento delle vibrazioni
- Effetti della dinamica del trasduttore
Testi di riferimento
- De Silva, Mechatronics an integrated approach, CRC Press
- Jacazio G., Piombo B. - Meccanica Applicata alle Macchine, vol. III, Levrotto & Bella, Torino 1994
- Ville Kaajari, Practical MEMS, Small gear publishing
- Jorge Angeles, Fundamentals of Robotic Mechanical Systems - SPRINGER
- Appunti del corso
- William Bolton, Mechatronics - Electronic control systems in Mechanical and Electrical Engineering, Sixth Editiom, PEARSON
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Sistemi, modelli e loro classificazione | 1, 2, 5 |
| 2 | Componenti dei sistemi meccanici | 1, 2, 5, 6 |
| 3 | Sensori | 1, 5, 6 |
| 4 | Esempi di sistemi meccatronici | 1, 3, 5 |
| 5 | Sistemi meccanici robotici | 4 |
| 6 | Microprocessori, Controllori a Logica Programmabile | 6 |
| 7 | Stabilità dei sistemi lineari | 6 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
La prova d'esame è composta da un’esercitazione e una prova orale.
L’esercitazione consiste nell’analizzare e simulare un sistema dinamico, con l’inserimento di un sistema di regolazione, utilizzando l’ambiente di lavoro Matlab/Simulink. Al termine dell’esercitazione dovrà essere realizzato un breve report che sarà consegnato e giudicato in sede d’esame.
La valutazione in sede di colloquio orale si baserà sulla conoscenza dei contenuti, la pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, la proprietà di linguaggio tecnico e la capacità di fare collegamenti tra i contenuti del programma.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Il candidato descriva i sistemi, modelli e loro classificazione: ingresso-uscita, variabili di stato
- Il candidato descriva un modello matematici di sistemi fisici
- Il candidato descriva i componenti dei sistemi meccatronici
- Il candidato parli dei sensori e le loro caratteristiche
- Il candidato descriva un esempio di sistemi meccatronico
- Il candidato descriva i parametri di H-D
- Il candidato esponga la cinematica dei manipolatori seriali/paralleli
- Il candidato esponga la dinamica dei manipolatori seriali/paralleli