20802143 - ROBOTICA

Il corso fornisce gli strumenti per la modellistica cinematica e dinamica e per il controllo e la pianificazione del moto di manipolatori industriali e di piattaforme autonome mobili.
Alla fine del corso lo studente avrà le conoscenze per partecipare a progetti che prevedendo lo sviluppo e l'utilizzo di tali dispositivi.


scheda docente | materiale didattico

Programma

Manipolatori (Capitoli del testo Siciliano et al. Robotics):
- Cinematica diretta
- Cinematica differenziale
- Inversione cinematica
- Pianificazione di traiettoria
- Statica ed ellissoidi di manipolabilità
- Cenni di modello dinamico
- Schemi di controllo del moto
- Cenni di schemi di controllo in forza

Robotica mobile:
- Concetti topologici di base (Capitolo 4.1, Planning Algorithms LaValle)
- Corpi rigidi 2D: SE(2) (Capitolo 4.2.1, Planning Algorithms LaValle)
- Campi vettoriali e curve integrali (Capitolo 8.3, Planning Algorithms LaValle)
- Modelli differenziali (Capitolo 13.1, Planning Algorithms LaValle)
- Controllo di sistemi affini (Capitolo 15.4, Planning Algorithms LaValle)
- Controllo del moto (Capitolo 11.6, Siciliano et al. Robotics)

Prerequisiti

Fondamenti di Automatica e preferibilmente Dynamics and Control of Complex Systems

Testi Adottati

- Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco, Luigi Villani, and Giuseppe Oriolo. 2009. Robotics: Modelling, Planning and Control. Springer Publishing Company, Incorporated.
- Steven M. LaValle. 2006. Planning Algorithms. Cambridge University Press, USA.
- Veysel Gazi and Kevin Passino. 2011. Swarm Stability and Optimization. Springer Publishing Company, Incorporated.

Bibliografia Di Riferimento

Nessuno

Modalità Erogazione

nel periodo di emergenza COVID-19 lo svolgimento seguirà la normativa vigente

Modalità Frequenza

Frequenza Facoltativa

Modalità Valutazione

Prova Orale e Valutazione Progetto

scheda docente | materiale didattico

Programma

Robotica Industriale (Capitoli del testo Siciliano et al. Robotics):
• Cinematica diretta: rappresentazione di posizione e orientamento, convenzione di Denavit-Hartenberg.
• Cinematica differenziale: Jacobiano geometrico e analitico, singolarità e ridondanza.
• Inversione cinematica: algoritmi basati sullo Jacobiano inverso e trasposto.
• Pianificazione di traiettoria: traiettorie nello spazio dei giunti e nello spazio operativo.
• Statica ed ellissoidi di manipolabilità: dualità cineto-statica e manipolabilità in velocità e in forza.
• Cenni di modello dinamico: formulazione di Lagrange e proprietà del modello.
• Schemi di controllo del moto: controllo decentralizzato e centralizzato, nello spazio dei giunti e nello spazio operativo.
• Cenni di controllo in forza: controllo di cedevolezza e di impedenza.

Robotica mobile:
• Concetti topologici di base (Capitolo 4.1, Planning Algorithms LaValle)
• Corpi rigidi 2D: SE(2) (Capitolo 4.2.1, Planning Algorithms LaValle)
• Campi vettoriali e curve integrali (Capitolo 8.3, Planning Algorithms LaValle)
• Modelli differenziali (Capitolo 13.1, Planning Algorithms LaValle)
• Controllo di sistemi affini (Capitolo 15.4, Planning Algorithms LaValle)
• Controllo del moto (Capitolo 11.6, Siciliano et al. Robotics)


Prerequisiti

Fondamenti di Automatica e preferibilmente Dynamics and Control of Complex Systems

Testi Adottati

- Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco, Luigi Villani, and Giuseppe Oriolo. 2009. Robotics: Modelling, Planning and Control. Springer Publishing Company, Incorporated.
- Steven M. LaValle. 2006. Planning Algorithms. Cambridge University Press, USA.


Bibliografia Di Riferimento

Nessuno

Modalità Frequenza

La frequenza in presenza delle lezioni è fortemente consigliata.

Modalità Valutazione

L’esame consta di un progetto svolto mediante homework durante il corso e di una prova orale per approfondire argomenti di manipolazione e di robotica mobile. Ogni homework riguarda una parte del programma, ad esempio la cinematica o il controllo di un manipolatore. Gli studenti che non consegnano gli homework durante il corso svolgono un progetto individuale equivalente da consegnare prima della prova orale. La valutazione degli studenti si basa sui descrittori di Dublino e tiene conto del livello di conoscenza, comprensione ed elaborazione critica degli argomenti trattati nel corso. Gli studenti che dimostrano di aver acquisito i concetti fondamentali e di saperli applicare in contesti semplici otterranno una valutazione sufficiente. I voti medi saranno assegnati a coloro che, oltre a padroneggiare le basi, mostrano capacità di analisi e rielaborazione autonoma di concetti più complessi. I voti più alti sono riservati agli studenti che evidenziano una comprensione approfondita, capacità di sintesi, spirito critico e autonomia nel risolvere problemi anche nuovi o non affrontati esplicitamente durante il corso.