MECHATRONICS

ING-IND/13 - 6 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

ROSARIO SINATRA


Obiettivi formativi

Il corso si propone di formare gli allievi ingegneri fornendo le basi della regolazione dei sistemi meccanici semplici e complessi. Il corso è suddiviso in due parti; la prima parte del corso riguarda lo studio dei sistemi di regolazione, modellistica ed analisi di sistemi, mentre la seconda è rivolta allo studio della cinematica e dinamica dei sistemi meccanici robotici. Relativamente alla prima parte saranno forniti informazioni sugli attuatori, sensori, ed una introduzione allo studio dei MEMS. Durante il corso verranno svolte diverse esercitazioni teoriche e numeriche al computer.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali: 28 ore

Esercitazioni numeriche: 30 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

Nozioni di meccanica applicata alle macchine



Frequenza lezioni

Obbligatoria



Contenuti del corso

1. – Introduzione alla meccatronica:

2. – Sistemi, modelli e loro classificazione:

3. – Componenti dei sistemi meccatronici:

4. – Sistemi pneumatici e idraulici

5. – Microprocessori e microcontrollori

6. – Controllori a logica programmabile

7. – Stabilità dei sistemi lineari

8. - Micro and nano mechatronics

9. – Meccanica dei robot

10. – Applicazioni:



Testi di riferimento

[1] De Silva, Mechatronics an integrated approach, CRC Press

[2] Jacazio G., Piombo B. - Meccanica Applicata alle Macchine, vol. III, Levrotto & Bella, Torino 1994.

[3] Ville Kaajari, Practical MEMS, Small gear publishing

[4] Jorge Angeles, Fundamentals of Robotic Mechanical Systems - SPRINGER

[5] Appunti del corso

[6] William Bolton, Mechatronics - Electronic control systems in Mechanical and Electrical Engineering, Sixth Editiom, PEARSON


Altro materiale didattico

http://www.diim.unict.it/users/rsinatra/corsi/lezioni.htm



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Sistemi, modelli e loro classificazione:[1], [2], [5] 
2Componenti dei sistemi meccanici[1], [2], [5], [6] 
3Sensori[1], [5], [6] 
4Esempi di sistemi meccatronici[1], [3], [5] 
5Sistemi meccanici robotici[4] 
6Microprocessori, Controllori a Logica Programmabile[6] 
7Stabilit√† 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.
Learning assessment may also be carried out on line, should the conditions require it.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

Il Candidato descriva i sistemi, modelli e loro classificazione: ingresso-uscita, variabili di stato.

Il candidato descirva un modello matematici di sistemi fisici.

Il candidato descriva i componenti dei sistemi meccatronici.

Il candidato parli dei sensori trattati nel corso.

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.

Il candidato descriva le metodologie di ottimizzazione dinamica/cinematica dei sistemi meccanici robotici.




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