Argomenti dell'insegnamento
Introduzione e fondamenti. Concetti e definizioni fondamentali per lo studio dei meccanismi. Gradi di libertà e di vincolo, tipologie di coppie cinematiche, equazione di struttura, schema cinematico. Analisi cinematica di meccanismi piani. Analisi cinematica di posizione, velocità e accelerazione mediante scomposizione in meccanismo base e diadi. Configurazioni singolari di un meccanismo. Esempi applicativi. Analisi statica e dinamica di meccanismi piani. Approccio newtoniano e approccio lagrangiano all'analisi statica di meccanismi piani. Diagramma del corpo libero. Principio della stazionarietà del potenziale. Esempi applicativi. Definizione di equilibrio dinamico. Principio di d'Alembert e forze d'inerzia. Equazioni di Lagrange. Inerzia ridotta alla coordinata libera per meccanismi a 1 grado di libertà. Irregolarità del moto. Meccanismi per macchine automatiche: introduzione alle leggi di moto, generazione del moto - moti alternativi e rettilinei; meccanismi a camma; meccanismi unidirezionali e per moto intermittente. Meccanica degli azionamenti: introduzione, concetti di base sull'accoppiamento motore-utilizzatore con e senza riduttore. Meccanica dei robot: introduzione, cinematica 3D dei robot, introduzione alla notazione di Denavit-Hartenberg, informazioni e caratteristiche dei principali robot industriali, simulazione di robot.

Modalità di insegnamento
Il corso viene erogato attraverso lezioni frontali in aula nel corso delle quali vengono presentati da parte del docente i diversi argomenti. Sono previste, ove possibile, anche lezioni pratiche e attività di esercitazione (al calcolatore – e.g. Matlab, WorkingModel, Simscape Multibody or MSC Adams). Gli argomenti delle lezioni saranno presentati mediante presentazioni in Power Point o svolti alla lavagna. Il materiale delle lezioni sarà disponibile on-line o sarà fornito o consigliato dal docente.

Obiettivi formativi
In particolare, si prevede che lo studente acquisisca nella prima parte del corso conoscenze relative ai concetti e metodologie fondamentali per la progettazione funzionale e lo studio dei meccanismi impiegati nelle macchine automatiche sia nell’ambito cinematico che in quello dinamico e, nella seconda parte del corso, competenze relative (i) alla sintesi di meccanismi da impiegare in macchine automatiche per generare movimenti predefiniti e (ii) ai sistemi robotici impiegati negli impianti automatizzati. Conoscenza e comprensione 1. Conoscenza e comprensione dei fondamenti della meccanica applicata e della progettazione funzionale 2. Conoscenza dei principali componenti meccanici e delle loro applicazioni 3. Conoscenza dei principali meccanismi presenti nelle macchine automatiche e robot e loro funzioni. Capacità di applicare conoscenza e comprensione 4. Capacità di applicare conoscenza e comprensione per formulare le condizioni di equilibrio per un sistema meccanico 5. Capacità di applicare conoscenza e comprensione dei principi acquisiti allo studio di meccanismi piani 6. Capacità di applicare conoscenza e comprensione dei principi acquisiti per la sintesi di meccanismi per macchine automatiche e la scelta di sistemi robotizzati. Autonomia di giudizio 7. Autonomia di giudizio nella scelta dei componenti meccanici, dei meccanismi, dei robot e del metodo di risoluzione dei problemi cinematici trattati. Abilità comunicative 8. Abilità comunicative di presentare le competenze acquisite con lessico proprio e pertinente alla disciplina. Capacità di apprendimento 9. Capacità di apprendimento permanente attraverso il possesso di strumenti di acquisizione di informazioni tecniche e di aggiornamento delle conoscenze.

Modalità d'esame
- Valutazione sommativa. Esame scritto con domande ed esercizi: 60% esame scritto, esercizi: 2 esercizi (100 minuti); ILOs assessed 1 - 8; 40% esame scritto, teoria: 4 domande (80 minuti); ILOs assessed: 1-4, 6, 7. - Prova intermedia opzionale sulla prima parte del corso con domande e un esercizio: 60% prova intermedia opzionale scritta: 1 esercizio (50 minuti); ILOs assessed 1 - 5, 8; 40% prova intermedia opzionale scritta, teoria: 2 domande (40 minuti); ILOs assessed: 1-3, 8. L'esito della prova intermedia opzionale, se sufficiente (>= 18/30), potrà essere considerato, per l'intero anno accademico, come valutazione per la prima parte di argomenti del corso. In questo caso, l'esito dell'esame scritto corrisponderà alla media aritmetica tra l'esito della prova intermedia opzionale e quello dell'esame scritto per la seconda parte del corso.

Criteri di valutazione
Conoscenza teorica (35%) Correttezza dei metodi (35%) Correttezza delle soluzioni (30%)

Bibliografia obbligatoria

Appunti dalle lezioni.

Dispense fornite dal docente.

Contatto biblioteca: David Gebhardi, David.Gebhardi@unibz.it and Ilaria Miceli, Ilaria.Miceli@unibz.it

Bibliografia facoltativa

M. Callegari, P. Fanghella, F. Pellicano, Meccanica applicata alle macchine, Ed. Utet Università.

M. Giovagnoni, A. Rossi, Una introduzione allo studio dei meccanismi, Ed. Cortina, Padova

G. Jacazio, S. Pastorelli, “Meccanica applicata alle macchine”, Ed. Levrotto e Bella, Torino

B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, "Robotica - Modellistica, pianificazione e controllo", McGraw-Hill Education, 3a edizione.

G. Legnani, M. Tiboni, R. Adamini, D. Tosi, "Meccanica degli Azionamenti. Azionamenti Elettrici", Società Editrice Euscalpio. 3a edizione.

Altre informazioni
Software utilizzati (possibile): Matlab, WorkingModel, Simscape Multibody or MSC Adams.