ROBOT PROGRAMMING

Internazionalizzazione della Didattica ROBOT PROGRAMMING

0522500125
DIPARTIMENTO DI INFORMATICA
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INFORMATICA
2021/2022

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2016
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
210LEZIONE
432LABORATORIO
Obiettivi
QUESTO CORSO HA L’OBIETTIVO DI INTRODURRE I PRINCIPI FONDAMENTALI E LE APPLICAZIONI PRATICHE DEI SISTEMI DI ROBOT E DEI SISTEMI DI INTERNET OF ROBOTIC THINGS (IORT). IN PARTICOLARE, IL CORSO FORNISCE UNA PANORAMICA DEI MECCANISMI DEI ROBOT E COME PROGETTARE E SVILUPPARE CONTROLLI DINAMICI ED INTELLIGENTI.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
• LINGUAGGI PER LA PROGRAMMAZIONE DEI ROBOT
• TECNICHE DI PROGETTAZIONE E PROGRAMMAZIONE SPECIFICHE PER IL CONTROLLO DEI ROBOT
• ARCHITETTURE PER IL CONTROLLO REAL-TIME DEI ROBOT BASATE SU SENSORI E ATTUATORI

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
• PROGETTARE E COSTRUIRE SISTEMI DI ROBOT E IORT REALI O BASATI SU SIMULATORI GRAFICI
• PROGETTARE E SVILUPPARE APPLICAZIONI PER IL CONTROLLO REAL-TIME DI ROBOT PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI RELATIVI ALLA DINAMICA MULTI-RIGID-BODY E AL PATH-TRACING
Prerequisiti
CONOSCENZA DI LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE IMPERATIVI ED ORIENTATI AGLI OGGETTI CON PARTICOLARE RIFERIMENTO AI LINGUAGGI C, PYTHON, JAVA
Contenuti
IL CORSO È PRINCIPALMENTE BASATO SUL PROTOTYPING E COSTRUZIONE DI ROBOT, PROGRAMMAZIONE DI ROBOT E ALGORITMI PER IL CONTROLLO DI UN ROBOT.
IN PARTICOLARE, I SEGUENTI ARGOMENTI SONO SVILUPPATI:
• FONDAMENTI DI PROGRAMMAZIONE ROBOT E TIPOLOGIE DI ROBOT
• PROTOTIPIZZAZIONE E MONTAGGIO DI UN ROBOT
• TOOL DI SVILUPPO E SIMULATORI
• METODOLOGIE PER LA PROGRAMMAZIONE DI UN ROBOT: MACCHINE A STATI FINITI E MODELLI STATECHART
• SENSORI, COMPORTAMENTI REATTIVI, MOVIMENTO E CONTROLLO DEL ROBOT
• ALGORTIMI PER IL CONTROLLO DI ROBOT:
• NAVIGATION LOCALE: EVITARE GI OSTACOLI, SEGUIRE UN WALL E/O UNA LINEA
• SIMULTANEOUS LOCALIZATION AND MAPPING (SLAM)
• LOCALIZZAZIONE: DETERMINARE LA POSIZIONE (DISTANZA E ANGOLO, TRIANGOLIZZAZIONE)
• MAPPING E NAVIGAZIONE: RICOSTRUIRE UNA MAPPA, PIANIFICAZIONE DEL PERCORSO, TRACCIAMENTO DEL PERCORSO
• CONTROLLO INTELLIGENTE BASATO SULL’IMAGE PROCESSING, RETU NEURALI, MACHINE LEARNING BASATO SU SENSORI
• DECISION MAKING: SELEZIONE DELLE AZIONI DEL ROBOT, SELEZIONE DELLA DIREZIONE/ SELEZIONE DEL PERCORSO
• SWARM ROBOTICS E COLLABORAZIONE TRA I ROBOT
• KCINEMATICA DI UN ROBOTIC MANIPOLATORE: CINEMATICA DIRETTA E INVERSA, PIANIFICAZIONE DEL MOVIMENTO
• PROGRAMMAZIONE CON ROBOT OPERATING SYSTEM (ROS):
• SIMULAZIONE E VISUALIZZAZIONE IN ROS
• ROBOT, SENSORI, MOTORI IN ROS
• SLAM, NAVIGAZIONE, MANIPOLATORI IN ROS
• COMMUNICATIONI TRA MICROCONTROLLORI
Metodi Didattici
•LEZIONI FRONTALI (6 CFU, PER UN TOTALE DI 42 ORE)
•STUDIO INDIVIDUALE E REALIZZAZIONE DI UN PROGETTO DI GRUPPO

LE LEZIONI FRONTALI SONO SVOLTE IN UN’AULA DI LABORATORIO E CIASCUN INCONTRO CON GLI STUDENTI PREVEDE SIA LA PRESENTAZIONE DEL MATERIALE DIDATTICO DA PARTE DEL DOCENTE CHE ESERCITAZIONI GUIDATE AL COMPUTER E UTILIZZO DEL RELATIVO HARDWARE. LO SVOLGIMENTO DELLE ESERCITAZIONI E LA FREQUENZA DEL CORSO SONO FORTEMENTE CONSIGLIATE
Verifica dell'apprendimento
È PREVISTA UNA PROVA ORALE FINALE IN CUI VERRANNO ACCERTATE LE CONOSCENZE ACQUISITE E DISCUSSE LE ATTIVITÀ SVOLTE. LA PROVA ORALE PREVEDE LA DISCUSSIONE IN GRUPPO DI UN PROGETTO CONSISTENTE NELLA COSTRUZIONE DI UN ROBOT E IMPLEMENTAZIONE DEL RELATIVO SOFTWARE DI CONTROLLO. LA DURATA È DI CIRCA 30 MINUTI PER COMPONENTE DEL GRUPPO
Testi
MATERIALI, TUTORIAL, E LIBRI PUBBLICATI SU SITI WEB
Altre Informazioni
GLI STUDENTI DEVONO ESSERE PREPARATI A TRASCORRERE UNA CONGRUA QUANTITÀ DI TEMPO NELLO STUDIO AL DI FUORI DELLE LEZIONI. UNA PREPARAZIONE SODDISFACENTE RICHIEDE IN MEDIA DUE ORE DI STUDIO/LABORATORIO PER CIASCUNA ORA TRASCORSA IN AULA.
IL CORSO È SUPPORTATO DALLA PIATTAFORMA WEB DI DIPARTIMENTO DOVE SONO PUBBLICATE TUTTE LE ATTIVITÀ ED I MATERIALI DEL CORSO
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3
  • Didattica