Fornire principi e metodi per la progettazione sinergica di sistemi meccatronici con l’obiettivo di massimizzare le prestazioni dinamiche del sistema. L’approccio sinergico si basa su modelli di simulazione della parte di azionamento, della parte meccanica e della parte di controllo. Vengono presentate delle metodologie trasversali alle discipline meccatroniche che consentono di evidenziare I punti critici della progettazione del sistema meccatronico.
Elementi di meccanica, Elettronica di potenza (meccanica degli azionamenti), sistemi vibranti (vibrazioni meccaniche), elementi di informatica, elementi di controllo automatico
lezioni frontali e simulazioni al calcolatore
Esame orale e discussione delle attività di simulazione
Controllo del moto in campo industriale. Soluzioni commercialmente disponibili e prestazioni ottenibili in funzione dei profili di moto. Esempi applicativi di calcolo e simulazione delle prestazioni ottenibili.
Flessibilità operativa dei sistemi di azionamento industriale per il controllo del moto. Massime prestazioni dinamiche ottenibili con i sistemi di controllo del moto in campo industriale, modelli di simulazione. Influenza della cedevolezza della trasmissione sulle prestazioni di un sistema di azionamento per il controllo del moto. Modelli dinamici delle principali trasmissioni utilizzate in campo industriale e per la realizzazione di sistemi di azionamento di macchine utensili. Simulazione dinamica di sistemi di azionamento con trasmissione cedevole, effetto della cedevolezza della trasmissione sul sistema di controllo.
Effetto della posizione dei sensori di feedback sulla qualità del controllo del moto.
Approccio sistematico per la scrittura di equazioni dinamiche di un sistema meccatronico, influenza della posizione dei sensori e degli attuatori sulle massime prestazioni ottenibili anche in relazione alla tipologia di sistema di controllo utilizzato. Comportamento dinamico del sistema meccanico in relazione alla tipologia di sistema di controllo utilizzato e al numero di sensori e di attuatori inserito nel sistema. Simulazione di un sistema meccatronico completo.
Presentazione di casi applicativi in settore industriale ed automotive.
Sistemi robotici con controllo in forza e ibrido posizione/forza. Interfacce aptiche passive, attive, attive e retroazionate. Modelli dinamici e criteri generali di progetto/simulazione. Effetto della rigidezza dell’ambiente. Interazione fra interfacce aptiche e sistemi robotici.
Modellazione e compensazione basata su modellie e misure di fenomeni di attrito in sistemi robotici e meccatronici.
Comportamento statico e dinamico di attuatori piezoelettrici. Panoramica degli azionamenti piezoelettrici, tipologie e caratteristiche funzionali equazioni costitutive delle ceramiche piezoelettriche, modelli numerici per attuatori piezoelettrici, curve caratteristiche statiche, influenza delle masse e delle forze esterne sul comportamento dinamico e statico degli attuatori
Introduzione a sistemi di visione; algoritmi di elaborazione delle immagini, formati di dato per le immagini, introduzione alle tipologie di CCD e di hw di telecamere industriali, illuminatori e sistemi di acquisizione delle immagini, principali tipi di elaborazione dell'immagine utilizzati in campo industriale
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte modifiche rispetto a quanto dichiarato nel syllabus per rendere il corso e gli esami fruibili anche secondo queste modalità.
