Laboratori

I ricercatori del Dipartimento svolgono le loro attività anche presso i laboratori ricerca gestiti dal Centro di servizio di Ateneo Laboratori di Ingegneria. I laboratori sono attrezzati con tecnologie e strumenti di ultima generazione per garantire l’eccellenza della ricerca, la qualità e il continuo aggiornamento dell’offerta formativa e fornire ai nostri partner industriali un supporto concreto all’innovazione tecnologica. Di seguito l’elenco dei laboratori di interesse e riferiti al Dipartimento:

  • Structural Mechanics – Prof. Sergio Baragetti
  • Virtualization and Knowledge - Prof.ssa Caterina Rizzi
  • Tecnologie e Sistemi di Lavorazione – Prof. Giancarlo Maccarini
  • Control Systems and Automation Lab (CAL) - Prof. Fabio Previdi
  • Software for Experimental Robotics Laboratory (SERL) - Prof. Davide Brugali
  • Laboratorio tessile “A.J. Zaninoni - Prof. Stefano Dotti
SM-LAB: Structural Mechanics Laboratory (Laboratorio di Meccanica Strutturale)

Responsabile
prof. Sergio Baragetti

La resistenza statica e a fatica dei componenti delle macchine è di fondamentale importanza nel campo della costruzione di macchine. La progettazione di elementi strutturali, impiegati in qualsiasi campo, passa da modelli matematici, simulazioni numeriche (analisi agli elementi finiti) e test sperimentali. Nello specifico, il laboratorio si occupa della caratterizzazione di leghe leggere in diversi ambienti sotto carichi statici e dinamici e di analisi di impatto.

Attrezzature disponibili

  • Macchina di flessione rotante Italsigma X2TM412
  • Macchina per prove statiche e a fatica di trazione/compressione BRT 125kN (progettata e brevettata)
  • Macchina da 1000 kN per prove di trazione/compressione quasi-statica (progettata dal laboratorio)
  • Telaio da 130 kN per prove di trazione/compressione statica e quasi-statica (progettato dal laboratorio)
  • Telaio Galdabini da 600 kN per prove di trazione/compressione statica e quasi-statica
  • Sistema per prove di impatto fino ad alta velocità (progettato dal laboratorio)
  • Banco prova per ruote dentate da installare su macchina di prova per prove di compressione (progettato e brevettato)
  • Oscilloscopio Philips PM3335
  • Microscopio ottico monofocale Opto-De a ingrandimenti fino a 400x
  • Camera di acquisizione Motic 2300 USB 2.0
  • Microscopio ottico stereoscopico mod. ZENITH SZM-4500 trinoculare Zoom 7x-45x con lente addizionale 2x mod, ST-087 2x per ingrandimenti 14x-90x e un illuminatore a doppio LED variabile mod. ZENITH CL-31 con doppio braccio snodabile autoreggente
  • Microvideocamera USB Mod. OPTIKAM B-3 completa di ottica
  • Strumenti per rilievi estensimetrici

Servizi per esterni
Il laboratorio fornisce supporto per attività di progettazione e studio del comportamento di provini o componenti sotto carichi statici e variabili.

Virtualisation & Knowledge Lab

Responsabile
prof. Caterina Rizzi

Il laboratorio Virtualisation & Knowledge raccoglie diverse competenze scientifiche e ha come obiettivo principale la sperimentazione e lo sviluppo di nuove metodologie e strumenti ICT per l'innovazione tecnologica e lo sviluppo prodotto in diversi contesti industriali e non. Le metodologie e gli strumenti sviluppati hanno portato alla realizzazione di brevetti ed alla creazione di uno spin-off.

Attrezzature disponibili
Per lo svolgimento delle principali attività di ricerca il laboratorio mette a disposizione le seguenti attrezzature hardware e software:

  • Hardware
    - Sistemi di Motion Capture Marker-less, quali sensori RGB-D Microsoft Kinect v2 e sensori RGB action camera
    - Dispositivi per applicazioni di Realtà virtuale ed aumentata, quali head mounted display (Oculus Rift), hand-tracking device (Leap Motion device), Haptic Device ed un dispositivo EEG (EPOC)
    - 1 Stampante 3D FDM ed 1 Z-Corp Z510
    - 1 Tekscan Medical Pressure Mapping System per l’acquisizione di pressioni e forze
     
  • Applicazioni Software sviluppate in house
    - Socket Modelling Assistant per la modellazione 3D di protesi per arti inferiori
    - Strumenti di Gait analysis per la rappresentazione grafica, la valutazione ed il monitoraggio di processi di - riabilitazione (es. SCILab per pazienti con lesioni alla colonna spinale)
    - SimplyNURBS, una libreria open source per la modellazione di superfici NURBS
     
  • Software commerciali
    - Sistemi CAD 3D e CAE: SolidEdge, SolidWorks, NX suite, e RhinoCeros e Abaqus
    - Sistemi di Human modelling (DHM): Jack e LifeModeller
    - IpiSoft per per l’acquisizione del movimento e Skanect per l’acquisizione 3D
    - Sistemi per la ricerca ed analisi brevettuali: kompat cognitive, orbit e sketchengine

Infine I ricercatori del laboratorio utilizzano diversi pacchetti software free/open source (es. Blender, Kitware VTK, Slicer 3D, MeshLab e Autodesk Meshmixer) per lo sviluppo di applicazione dedicate.

Servizi per esterni
I ricercatori del laboratorio mettono a disposizione le loro competenze per lo sviluppo di:

  • nuove soluzioni per la risoluzione di problemi tecnici
  • analisi ergonomiche di prodotto e processo
  • sistemi per la progettazione di prodotti altamente personalizzati (es. settore medicale)
  • analisi brevettuali a supporto dello sviluppo prodotto
Tecnologie e Sistemi di Lavorazione

Responsabile
prof. Giancarli Maccarini

Il laboratorio si occupa di:

  • processi di micro-foratura e micro- fresatura eseguita con l’uso della tecnologia micro-EDM su materiali elettricamente conduttivi e di processi di micro-stampaggio di materiali polimerici o di polveri metalliche con il sistema di micro-injection moulding
  • studi di lavorabilità in fresatura, usura utensili e studi sugli effetti superficiali indotti da processi di asportazione
  • studi sulla saldatura con tecnologie FSW (Friction Stir Welding) e FSSW (Friction Stir Spot Welding) applicate a leghe di alluminio
  • progettazione, ottimizzazione e controllo della qualità di sistemi di produzione, prodotti e servizi attraverso tecniche simulative e tecniche statistiche

Attrezzature disponibili

  • Macchina per micro foratura e fresatura 3D con tecnologia micro-EDM Sarix SX-200 HPM
  • Pressa a iniezione per materiali termoplastici e MIM (Metal Injection Molding) Babyplast 6/10P
  • Microscopio a scansione elettronica Zeiss-EVO40
  • Centro di lavoro CNC 4 assi FAMUP MC60E
  • Macchina di misura CMM multisensore (contatto/ottico) Zeiss O-Inspect 543
  • Software FEM 3D per la simulazione di processi di deformazione plastica dei metalli
  • Software per la simulazione di processi industriali e di servizi
  • Software per analisi statistica

Servizi per esterni

  • Lavorazioni EDM con alto livello di accuratezza o con particolari di dimensioni micrometriche, lavorazione di materiali difficili da lavorare con tecnologie tradizionali
  • Lavorazione/realizzazione di componenti meccanici che richiedano operazioni di fresatura
  • Studi sull’ottimizzazione dei parametri di processo per lavorazioni meccaniche di fresatura oppure studi sulla durata utensile
  • Monitoraggio delle forze e delle temperature durante le lavorazioni di fresatura mediante cella di carico e termocoppie
  • Caratterizzazione geometrica e dimensionale mediante macchina di misura CMM multisensore
  • Supporto nell’applicazione della tecnologia FSW a problemi specifici quali: definizione di parametri di processo ottimali, opportuni sistemi di staffaggio, caratterizzazione delle giunzioni ottenute
  • Supporto nella modellazione e simulazione di processi industriali e di servizi
Control System and Automation Laboratory

Responsabile
prof. Fabio Previdi

Il Laboratorio di Controlli Automatici è esperto nello sviluppo ed implementazione SW di algoritmi di stima e controllo. La rigorosa impostazione di base permette al know-how del gruppo di essere applicato in numerosi differenti contesti (aerospaziale, agricoltura, automazione, automotive, biomedicale, finanziario, manifatturiero). Attualmente le attività si dividono negli ambiti di i) intelligenza artificiale (analisi dati, segnali e immagini) e ii) meccatronica e sistemi di controllo (modellazione, simulazione, progetto e taratura dei controllori, manutenzione predittiva).

Attrezzature disponibili
Il laboratorio dispone di alcune attrezzature principali nell’ambito dell’automazione e del calcolo:

  • diversi PLC B&R
  • 1 computer con 4 GPU e 2 CPU per attività di analisi dati intensive
  • 1 braccio robotico ABB IRB 120

Ha anche a disposizione diverse attrezzature per prototipazione rapida nell’ambito della misura e del controllo (3 National Instrument cDAQ; 1 NI cRIO; Moduli NI input/output digitali/analogici per le più comuni grandezze e applicazioni). Dispone di sensori di varia natura (tensione, corrente, termocoppie, protocollo CAN, pilotaggio motori elettrici, accelerometri). Ha anche telecamere di varia natura e tipologia (standard, di profondità/kinect e multispettrali); un casco per la Brain Computer Interface.

Servizi per esterni
Il CAL da sempre lavora al fianco delle imprese, sia del territorio bergamasco che più lontane. Le collaborazioni possono essere nell’ambito di progetti finanziati da enti pubblici (Europa, enti nazionali, regione Lombardia) oppure esclusivamente focalizzate sui bisogni dell’azienda.

Software for Experimental Robotics Laboratory (SERL)

Responsabile
prof. Davide Brugali

Il laboratorio SERL svolge attività di ricerca e sviluppo nel campo dell'Ingegneria del Software per Robot Autonomi, in particolare robot mobili manipolatori per applicazioni logistiche e di servizio. Il laboratorio sfrutta tecnologie software avanzate, come il middleware OMG DDS per sistemi distribuiti real-time e strumenti di sviluppo software basati su modelli per l'analisi architetturale, la progettazione e la generazione di codice software.
L'obiettivo è promuovere lo sviluppo più rapido di sistemi software robotici riutilizzabili in diversi scenari operativi, stabili rispetto alla variabilità hardware, abbastanza flessibili da soddisfare i requisiti di un campo di applicazione in continua evoluzione e facili da comprendere e da mantenere.

Attrezzature
Nel laboratorio SERL sono operativi vari dispositivi, tra cui:

  • un braccio manipolatore Kuka KR16
  • un robot mobile Pioneer
  • un manipolatore mobile Kuka Youbot
  • diversi prototipi di robot mobili

Ogni robot è dotato di una varietà di sensori, come telemetri laser, telecamere monoculari, telecamere di profondità, telecamere stereo e sensori agli ultrasuoni.

Servizi
Il laboratorio SERL fornisce servizi di supporto all'industria robotica e dell'automazione: studi preliminari di nuove tecnologie o sistemi e progettazione di prototipi di sistemi software di controllo.

Laboratorio tessile “A.J. Zaninoni

Responsabile
prof. Stefano Dotti

Il laboratorio tecnologico tessile “A.J. Zaninoni” accreditato MIUR (Albo dei Laboratori Art.14 D.M. 593/2000) è dotato di apparecchiature innovative e di competenze adeguate che permettono di rispondere alle necessità attuali attraverso l’attuazione di progetti di ricerca sperimentale ed applicativa in collaborazione sia con centri di ricerca ed Università nazionali ed internazionali che con aziende del settore. Nell’ambito dell’area tematica inerente allo studio dei manufatti tessili il laboratorio è operante nei seguenti campi di ricerca:

  • applicazione dei principi di sostenibilità ambientale e sociale in ambito tessile, attraverso lo sviluppo e l’industrializzazione di filati e tessuti ottenuti da fibre biologiche o da riciclo, lo studio di processi ecosostenibili, la progettazione e il coordinamento di progetti “Km zero”
  • studio ed industrializzazione di manufatti tessili nel campo medicale, outdoor, edile, sportivo, arredo casa, automotive, attraverso la produzione di filati tecnici nuovi ed innovativi
  • sviluppo ed industrializzazione di filati e tessuti ottenuti dal riciclaggio di fibre organiche e inorganiche

Attrezzature
Tra le dotazioni strumentali presenti nel laboratorio si segnalano le seguenti apparecchiature: uster tester 4sx; uster tensorapid 4; tenso-lab 100; microcolor 2000: xenotex; martindale; perspirometro; waterproof tester, air permeability; water vapor permeability.