Fondamenti di Robotica Antropomorfa

Denominazione dell’insegnamento: Fondamenti di Robotica Antropomorfa
Corso di Laurea : Ingegneria Elettronica e Informatica
SSD:  ING-INF/04                             Numero C.F.U.:  6

 

 

Obiettivi del corso

Il corso intende fornire allo studente le conoscenze di base di biomeccanica, dall’analisi delle posture e del movimento ai modelli di comportamento dei muscoli scheletrici. Un altro obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base riguardo i sistemi di attuazione, di senso e di controllo utilizzati per la robotica antropomorfa.

Programma del corso

·         Le articolazioni, modelli cinematici degli arti superiori e inferiori, i muscoli scheletrici: proprietà statiche e dinamiche, modelli della contrazione muscolare.

·         Strutture meccaniche per sistemi antropomorfi e tipologie di giunto.

·         Sistemi di attuazione:    organi  di  trasmissione;  motori  elettrici  e  motoriduttori;  servomotori;  attuatori  basati su materiali innovativi; sistemi basati sull'utilizzo di tendini; muscoli artificiali;  amplificatori di potenza; sistemi di alimentazione.

·         Sensori propriocettivi ed esterocettivi: sensori angolari, di pozione e di coppia per i giunti; sensori di forza e tattili per mani antropomorfe; pelli artificiali per interazione uomo-robot.

·         Modelli matematici utilizzati per la progettazione del sistema di controllo.

·         Sistemi embedded e protocolli di comunicazione per l'integrazione del sistema di controllo e l'interfacciamento con attuatori e sensori.

·         Simulazioni in ambiente MATLAB e attività sperimentale in laboratorio.

Curricula scientifici dei docenti

Salvatore Pirozzi

Competenze attese in ingresso e/o Propedeuticità

Lo studente deve possedere solide basi di algebra lineare, analisi matematica e fisica (meccanica). Inoltre è prevista la propedeuticità del corso di Fondamenti di Automatica oppure del corso di Teoria dei Sistemi e Controlli Automatici.

Risultati d’apprendimento attesi

Al termine del corso, lo studente dovrà conoscere le basi della biomeccanica e dei modelli dei muscoli scheletrici. Inoltre dovrà conoscere le basi dei sistemi di attuazione, dei sensori e dei sistemi di controllo della robotica antropomorfa.

Anno del corso di studio in cui è inserito

III

Testi di riferimento

B. Picasso, Fondamenti di Meccanica e Biomeccanica, Springer, 2013

G. Magnani, Tecnologie dei sistemi di controllo, McGraw-Hill, 2000

N. Bateson, Introduction to Control System Technology, Prentice Hall, 1996

B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, Robotica – Modellistica, pianificazione e controllo (3rd Ed.), McGrawHill, 2008.

Materiale didattico aggiuntivo

Sono resi disponibili a cura del docente: lucidi delle lezioni.

Modalità di erogazione

Tradizionale.

Sede

Via Roma 29 Aversa.

Organizzazione della didattica

Il corso prevede lezioni in aula,  esercitazioni numeriche in ambiente MATLAB e esercitazioni sperimentali in laboratorio.

Modalità di frequenza

non obbligatoria

Metodi di valutazione

Prova orale

Dati statistici delle votazioni conseguite dagli studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: No

Calendario delle attività didattiche

Calendario

Eventuali attività di supporto alla didattica

Sono possibili visite guidate ad altri laboratori di robotica di Atenei campani.

Orari di ricevimento studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: Martedì pomeriggio e su appuntamento.

Calendario delle prove di esame

Prove di esame