Diploma in Robotica

Questo corso di diploma copre i temi principali della robotica, a partire dalle basi come le sue origini. Dopo questo, i cinematici e l'algoritmo DH (Diffie - Hellman) sono disincantati, insieme a importanti relazioni differenziali. Anche se le sue radici risalgono ai quattordici o quindici secolo, la robotica è una scienza relativamente nuova, la disciplina ingegneristica o la tecnologia industriale spesso misrappresentata nei media popolari. Imparerai che la storia della robotica moderna si può risalire al 1495 quando Leonardo da Vinci progettò un dispositivo meccanico che sembrava un cavaliere blindato. In seguito, il drammaturgo ceco Karel Capec ha introdotto la parola 'robot' dalla parola ceca, 'robota', che significa 'lavoro noioso'. Poi passare a studiare le leggi di base che regolano la robotica, tale legge Zeroth, che dice che un robot potrebbe non indire l'umanità o, attraverso l'inseguimento, permettere all'umanità di venire a nuocere. I robot industriali (manipolatori), i campi e i robot di servizio (umanoidi, robot medici e robot ambulanti), e i robot di intrattenimento e didattica sono le tre categorie principali che esplorerai il prossimo.

Le articolazioni e i link di un robot saranno poi discussi nel materiale del corso. Scopri come le articolazioni forniscono movimento relativo mentre i link sono membri rigidi tra le articolazioni. Esistono vari tipi di articolazioni, come lineare e rotante, e ogni giunto fornisce un "grado di libertà". Vedrete quanti gradi di libertà possiedono la maggior parte dei robot. L'architettura robot è la combinazione e disposizione dei diversi tipi di giunti che configurano la catena cinematica del robot. Man mano che si avanzano attraverso il corso, vi verrà insegnato che la posizione relativa e l'orientamento degli assi di due articolazioni successive possono essere specificate da due parametri di collegamento, lunghezza link e angolo di collegamento. Imparerai anche che potrai rappresentare l'orientamento in coordinate congiunte dalla convention YPR (yaw, pitch and roll). In coordinate rettangolari o cartesiane, lo stesso può essere rappresentato da una matrice di rotazione R, dove le tre colonne di R corrispondono rispettivamente ai vettori normali, scorrevoli e di avvicinamento. Scoprirete che per manipolare gli oggetti, è necessario controllare sia la posizione che l'orientamento dello strumento / fine effetto in uno spazio tridimensionale.

Infine, si studierà la pianificazione del percorso robot: un tale problema è formulato in uno spazio di configurazione degli strumenti e il movimento robot è controllato allo spazio congiunto. Scoprirete che uno dei potenziali problemi con il problem solving per la velocità dello spazio congiunto è la non esistenza dell'inverso, e la matrice Jacobiana potrebbe non essere invertibile per tutti i valori. Scopri in quali punti nello spazio congiunto, Jacobian perde il suo rango e perché c'è una riduzione del numero di righe e colonne indipendenti. Nell'ambito dell'analisi della matrice Jacobiana, studiate le singolarità degli spazi comuni e imparate che la singolarità interiore è potenzialmente fastidiosa, in quanto si forma quando due o più assi formano una linea retta. Questo corso sarà di grande interesse per gli industriali che potrebbero utilizzare i robot nelle loro fabbriche o che stanno indagando sull'automazione. Gli studenti di ingegneria meccanica, soprattutto quelli specializzati nella robotica, troveranno anche questo corso particolarmente interessante.