Control Engineering - Ingegneria Automatica

ALESSANDRO DE LUCA
ALESSANDRO DE LUCA

Obiettivi generali

Il corso fornisce strumenti di base per il controllo dei sistemi robotici: analisi cinematica, pianificazione e programmazione dei movimenti di robot manipolatori in ambienti industriali e di servizio.

Obiettivi specifici

Conoscenza e comprensione:
Lo studente apprende il funzionamento dei componenti di attuazione e sensoriali dei robot, i metodi di base per la modellistica, l'analisi e il controllo cinematico di manipolatori robotici, nonché gli algoritmi per la pianificazione delle traiettorie di moto.

Applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente sarà in grado di analizzare le strutture cinematiche dei robot di tipo industriale e di progettare algoritmi e moduli per la pianificazione e il controllo della movimentazione.

Capacità critiche e di giudizio:
Lo studente sarà in grado di individuare le caratteristiche funzionali di un sistema robotico con riferimento al tipo di compito industriale o di servizio, di analizzare la complessità di realizzazione, le possibili prestazioni e le eventuali debolezze.

Capacità comunicative:
Il corso mette in grado lo studente di presentare le principali problematiche applicative e le soluzioni tecniche riguardanti l'impiego dei robot.

Capacità di apprendimento:
Il corso mira a creare attitudini di apprendimento autonomo orientate all'analisi e alla soluzione di problemi connessi all'uso dei robot.

Obiettivi generali

Il corso fornisce strumenti avanzati per il controllo dei sistemi robotici: uso della ridondanza cinematica, analisi della dinamica dei robot manipolatori, comando in feedback dei movimenti, incluso il caso di asservimento visuale, e controllo dell'interazione con l'ambiente.

Obiettivi specifici

Conoscenza e comprensione:
Lo studente apprenderà i metodi per la modellistica dinamica dei manipolatori, le tecniche di utilizzo della ridondanza cinematica, la progettazione di schemi di controllo del moto e dell'interazione con l'ambiente.

Applicare conoscenza e comprensione:
Lo studente sarà in grado di analizzare la dinamica dei manipolatori robotici e di progettare algoritmi e moduli per il controllo del moto libero e delle forze di contatto con l'ambiente.

Capacità critiche e di giudizio:
Lo studente sarà in grado di individuare le caratteristiche dinamiche di un sistema robotico con riferimento al tipo di compito, di analizzarne la complessità di realizzazione, le possibili prestazioni e le eventuali debolezze.

Capacità comunicative:
Il corso mette in grado lo studente di presentare le problematiche avanzate e le relative soluzioni tecniche riguardanti l'uso dei robot in condizioni dinamiche.

Capacità di apprendimento:
Il corso mira a creare attitudini di apprendimento autonomo orientate all'analisi e alla soluzione di problemi avanzati connessi all'uso dei robot.

Robotics I come prerequisito.

URL: http://www.diag.uniroma1.it/deluca/rob2_en.php

Aspetti avanzati di modellistica cinematica per robot manipolatori (calibrazione, gradi di libertà ridondanti e il loro impiego). Metodi per la derivazione e l'uso delle equazioni dinamiche dei robot (Eulero-Lagrange e Newton-Eulero) e la relativa identificazione parametrica. Presenza di elasticità delle trasmissioni/giunti. Schemi di controllo lineare e non lineare per la regolazione di posizione (PD con compensazione della gravità, PID saturato, apprendimento iterativo) e l'asservimento di traiettoria (linearizzazione esatta e disaccoppiamento, controllo passivo, controllo adattativo, controllo robusto) nel moto libero, nonché nell'interazione ambientale (controllo di cedevolezza, di ammettenza, di impedenza e ibrido forza/velocità). Asservimento visuale (con enfasi sull'approccio cinematico per l'image-based visual servoing). Diagnosi dei guasti di attuatori di robot.

B. Siciliano, L. Villani, G. Oriolo, A. De Luca
"Foundations of Robotics", Springer, September 2025.
https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-031-85523-8 (eBook, Hardcover, Softcover)

(libro di testo precedente: B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo
"Robotics: Modelling, Planning and Control", 3rd Edition, Springer, 2009)

Lezioni frontali. Esercizi in classe.

La frequenza non è obbligatoria.

Prova scritta e/o valutazione di un progetto, seguita eventualmente da un esame orale.

Vedi http://www.diag.uniroma1.it/deluca/rob2_en/material_rob2_en.html

• vedi http://www.diag.uniroma1.it/deluca/rob2_en/material_rob2_en.html