Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Massimo CALLEGARI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM09] INGEGNERIA MECCANICA (Curriculum: MECCANICO COSTRUTTIVO) Master Degree (2 years) - [IM09] MECHANICAL ENGINEERING (Curriculum: MECCANICO COSTRUTTIVO)
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2020-2021
Anno regolamentoAnno regolamento: 2019-2020
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/13 - MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE
Italiano
Italian
Conoscenze di base di meccanica delle macchine, geometria ed analisi differenziale.
Basic knowledge on machine mechanics, geometry and calculus.
Teoria: 28 ore
Esercitazioni: 18 ore
Laboratorio: 2 ore
Theory: 28 hours
Exercises: 18 hours
Laboratory: 2 hours
Saranno impartite nozioni fondamentali sulla cinematica, statica e dinamica dei sistemi meccanici in moto generale nello spazio. Verranno richiamati gli elementi di base del controllo delle macchine automatiche e dei sistemi meccatronici. Saranno descritti i robot e le macchine automatiche nelle loro componenti meccaniche, elettroniche ed informatiche e nelle loro problematiche di utilizzo. Gli studenti impareranno l’utilizzo di uno strumento commerciale per la simulazione e l’analisi dei sistemi produttivi automatizzati.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Lo studente sarà in grado di effettuare analisi cinematiche, statiche e dinamiche di sistemi meccatronici, quali i robot o le macchine automatiche, tramite l’utilizzo di tecniche analitiche o strumenti software numerici e multicorpo.
Competenze trasversali.
Lo studente imparerà ad integrare conoscenze di differenti ambiti disciplinari.
L’elaborazione di esercitazioni di gruppo e la presentazione delle stesse in sede d’esame consentirà agli studenti di imparare a lavorare in gruppo ed a presentare i risultati del proprio lavoro in modo facilmente comprensibile, pur in un contesto tecnico.
Knowledge and Understanding.
Students will learn the basics on the kinematics, statics and dynamics of mechanical systems in general motion in space. The fundamentals of the control of automatic machines and mechatronic systems will be lectured. Robots and automatic machines will be described in their mechanical, electronic and IT components and in their use problems. Students will learn the use of a commercial tool for the simulation and analysis of automated production systems.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The student will learn how to perform kinematic, static and dynamic analyses of mechatronic systems, such as robots or automatic machines, by using analytic techniques or numerical and multi-body software tools.
Transversal Skills.
The student will be able to integrate knowledge of different subject areas.
The development of group projects and their presentations during the examination will train the students to work in team and to present the results of their own efforts in a effective way in a technical context.
TEORIA
• Elementi di cinematica e statica spaziale; cenni sulla dinamica
• Robotica industriale: caratteristiche, normativa, applicazioni industriali, mercato, fattori economici e sociali
• Robot collaborativi
• Sensori, attuatori, riduttori, pinze e dispositivi terminali
• Caratteristiche dei controllori: cenni alla teoria del controllo, controllo di posizione, controllo dell’interazione con l’ambiente
• Programmazione dei robot: pianificazione del movimento, programmazione punto a punto e cartesiana
• Cenni sulla robotica avanzata: robot mobili, PKM, applicazioni innovative,.
ESERCITAZIONI
• Utilizzo di un software industriale per la simulazione di celle ed impianti robotizzati
• Sviluppo di casi applicativi
LABORATORIO
• Esperienza di programmazione di robot industriali.
THEORY
• Kinematics and statics of spatial systems; hints on dynamics
• Industrial robotics: characteristics, regulations, industrial applications, market, economic and social factors
• Collaborative robots
• Sensors, actuators, speed reducers and gear units, gripper and end-effectors
• Characteristics of controllers: notes on control theory, position control, control of interaction with the environment
• Robot programming: motion planning, point-to-point and Cartesian programming
• Outline on advanced robotics: mobile robots, PKM, innovative applications, ...
EXERCISES
• Use of industrial software for the simulation of robotic cells and plants
• Development of application cases
LABORATORY
• Examples of programming of industrial robots.
Il livello di apprendimento dello studente verrà valutato attraverso due prove:
• la presentazione e discussione di un progetto consistente nella modellazione e analisi di un semplice sistema meccatronico
• la prova orale, che avrà come oggetto la discussione di una o più tematiche trattate nel corso.
Il progetto verrà svolto in gruppi di 2-5 persone e verrà discusso in sede d'esame con la partecipazione contestuale di tutti gli studenti del gruppo.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Il superamento della prova è subordinato alla dimostrazione da parte dello studente della conoscenza dei contenuti principali del corso:
• conoscenza dei sistemi produttivi robotizzati, dei loro componenti principali e delle loro problematiche di funzionamento.
• capacità di modellazione ed analisi di sistemi multibody in moto nello spazio.
• capacità di utilizzo degli strumenti di simulazione introdotti nel corso
È valutata positivamente la capacità di applicazione trasversale delle conoscenze pregresse ed acquisite nel corso.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il progetto e la discussione orale avranno rispettivamente un peso di 1/3 e 2/3 sulla valutazione complessiva. Lo studente dovrà ottenere una valutazione di almeno 18 punti (su 30) in entrambe le prove (progetto e orale).
Learning Evaluation Methods.
The level of the student learning will be assessed through two tests:
• the presentation and discussion of a project consisting of the modeling and analysis of a simple mechatronic system
• an oral examination, dealing with one or more topics of the course.
The project will be carried out in groups of 2-5 people and will be discussed by all students in the group during the oral examination.
Learning Evaluation Criteria.
In order to pass the test, the student is asked to demonstrate his knowledge of the main subjects of the course:
• knowledge of robotic production systems, their main components and their operational problems.
• ability to model and analyze multibody systems in general motion in the space.
• ability to use the simulation tools introduced in the course
The ability of transversal application of background and foreground knowledge in the course is positively evaluated.
Learning Measurement Criteria.
A thirty-points scale is used for grading, with possible praise.
Final Mark Allocation Criteria.
The project and the oral examination will be considered, respectively, with a weight of 1/3 and 2/3 on the overall evaluation. The student must obtain an evaluation of at least 18 (out of 30) in both the project and oral examination.
• J.J. Craig. Introduction to Robotics: Mechanics & Control. 3rd Ed., 2004, Pearson Prentice-Hall.
• B. Siciliano. L. Sciavicco. L. Villani. G. Oriolo. Robotica. Modellistica, pianificazione e controllo. McGraw-Hill, 2008
• Materiale didattico multimediale disponibile sulla piattaforma Moodle di Ateneo: https://learn.univpm.it
• J.J. Craig. Introduction to Robotics: Mechanics & Control. 3rd Ed., 2004, Pearson Prentice-Hall.
• B. Siciliano. L. Sciavicco. L. Villani. G. Oriolo. Robotics: Modelling, Planning and Control. Springer, 2009.
• Handouts and multimedial material available at the Atheneum Moodle platform: https://learn.univpm.it
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2020-2021
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
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