INGEGNERIA CIVILE E ARCHITETTURA (DICAR)Ingegneria meccanicaAnno accademico 2023/2024

9794212 - MECHATRONICS

Docente: Rosario SINATRA

Risultati di apprendimento attesi

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: 21 ore
Esercitazioni numeriche: 39 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

Fortemente raccomandata

Contenuti del corso

  1. Introduzione alla meccatronica
  2. 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
  3. Componenti dei sistemi meccatronici
    • Componenti meccanici
    • Sistemi di misura
    • Attuatori
    • Sensori
  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
    • Parametri HD
    • Geometria del manipolatore disaccoppiato
    • Cinematica del manipolatore seriale
    • Dinamica del manipolatore seriale
    • Dinamica recursiva inversa
    • Cenni sui manipolatori paralleli
  10. Applicazioni

Testi di riferimento

  1. De Silva, Mechatronics an integrated approach, CRC Press
  2. Jorge Angeles, Fundamentals of Robotic Mechanical Systems - SPRINGER
  3. William Bolton, Mechatronics - Electronic control systems in Mechanical and Electrical Engineering, Sixth Editiom, PEARSON

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione alla meccatronica1, 2, 3
2Sistemi, modelli e loro classificazione1, 2, 3
3Componenti dei sistemi meccatronici1, 3
4Sistemi pneumatici e idraulici3
5Microprocessori e microcontrollori1, 3
6Controllori a logica programmabile1, 3
7Stabilità dei sistemi lineari2
8Meccatronica micro e nano1, 3
9Meccanica dei robot2

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 meccatronico mediante 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

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