Ciro NATALE
Insegnamento di ROBOTICA
Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA INFORMATICA
SSD: ING-INF/04
CFU: 9,00
ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 72,00
Periodo di Erogazione: Secondo Semestre
Italiano
Lingua di insegnamento | ITALIANO |
Contenuti | Lo studente dovrà essere in grado di realizzare un simulatore cinematico e dinamico di un qualunque manipolatore e dovrà saper progettare i relativi sistemi di pianificazione e controllo del moto. Dovrà poi conoscere le principali tecniche di programmazione di robot industriali e gli algoritmi di base per il controllo dell’interazione e la fusione sensoriale per applicazioni di robotica avanzata. |
Testi di riferimento | B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, “Robotica – Modellistica, pianificazione e controllo” (3rd Ed.), McGrawHill, 2008. |
Obiettivi formativi | Il corso intende fornire allo studente le metodologie necessarie al progetto del sistema di governo di un robot industriale, dagli algoritmi di cinematica diretta e inversa, alla pianificazione delle traiettorie di moto, agli algoritmi di controllo del moto e dell’interazione fino all’architettura hardware/software. Un ulteriore obiettivo formativo è quello di fornire allo studente le conoscenze di base per affrontare problemi di robotica avanzata. |
Prerequisiti | Lo studente deve possedere solide basi di algebra lineare, analisi matematica e fisica (meccanica). Sono richieste conoscenze di controlli automatici e teoria dei sistemi. L'uso del pacchetto software MATLAB e l'abilità di programmazione in linguaggi C/C++ è importante. |
Metodologie didattiche | Il corso prevede sia lezioni in aula che esercitazioni numeriche con l’ausilio del Robotics Toolbox in ambiente MATLAB ed esercitazioni di laboratorio con l'uso dei robot disponibili in laboratorio: KUKA YouBot e LBR iiwa, Franka Emika Panda, equipaggiati con pinze e sensori di vario tipo, tra cui camere RGB-D, sensori di prossimità, sensori di forza e tattili. |
Metodi di valutazione | Prova orale e, facoltativamente, svolgimento di un elaborato a carattere numerico o sperimentale. |
Programma del corso | Robotica industriale: cinematica e dinamica dei manipolatori, algoritmi di pianificazione delle traiettorie, controllo del moto, controllo dell’interazione, unità di governo e linguaggi di programmazione di robot industriali. |
English
Teaching language | Italian |
Contents | The student will be able to realize a kinematic and dynamic simulator of a general manipulator. He/She will be able to design planning and control system of a robot. He/She will learn the basics of robot-oriented programming languages. He/she will gain programming skills within the ROS framework for advanced robotics applications. |
Textbook and course materials | B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, “Robotica – Modellistica, pianificazione e controllo” (3rd Ed.), McGrawHill, 2008. |
Course objectives | The course aims at providing the student with all methods for design of a robot control system, including all basic modules: forward and inverse kinematics algorithms, trajectory planning, force/motion control, hw/sw architecture. Further topics concern methods for advanced robotics, for sensor fusion algorithms to modern robot programming frameworks (ROS). |
Prerequisites | Linear algebra, calculus and physics (mechanics). Automatic control and system theory. MATLAB and C++ under Linux. |
Teaching methods | The course foresees both theoretical lessons as well as numerical and laboratory practice for a total of 72 hours. Simulations will be carried out in MATLAB using the Robotics Toolbox. Laboratory practice will be performed on the robots available at the Robotics Lab: Kuka youbot and LBR iiwa, Franka Emika Panda, equipped with grippers and various sensors, e.g. RGB-D cameras, prximity sensors and force and tactile sensors. |
Evaluation methods | Oral exam or lab project. |
Course Syllabus | Industrial Robotics: kinematics and dynamics of the manipulators, algorithms of trajectory planning, motion control, interaction control, control unit, programming languages for industrial robots. |