Robotica avanzata (2017/2018)

Codice insegnamento
4S003739
Docente
Riccardo Muradore
Coordinatore
Riccardo Muradore
crediti
6
Settore disciplinare
INF/01 - INFORMATICA
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
II sem. dal 1-mar-2018 al 15-giu-2018.

Orario lezioni

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Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire le basi teoriche dei sistemi di teleoperazione e dell'interazione fisica con l'ambiente, con particolare riferimento alla progettazione di architetture di controllo in grado di garantire la stabilità di tali sistemi anche in presenza di incertezze e ritardi di comunicazione.

Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare di avere acquisito le conoscenze per analizzare le caratteristiche tecniche e le proprietà strutturali di un sistema di controllo d'interazione diretta o tele-operata con l'ambiente.

Queste conoscenze consentiranno allo studente di: i) contruire il modello matematico di un sistema di teleoperazione; ii) costruire il modello matematico dell'interazione fisica uomo robot, iii) progettare una architettura di controllo per garantire la stabilità; iv) implementare la struttura di controllo in Matlab/Simulink e/o in ROS (Robot Operating System).

Alla fine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di definire le specifiche tecniche per un sistema di controllo dell'interazione fisica e di teleoperazione bilaterale e conseguentemente di scegliere la più opportuna modalità di progettazione dell'architettura di controllo.

Inoltre sarà in grado di: i) confrontarsi con altri ingegneri (e.g. elettronici, automatici, meccanici) per progettare architetture di controllo avanzate per sistemi di interazione fisica e di teleoperazione complessi; ii) di proseguire gli studi in modo autonomo nell’ambito della progettazione di architetture basate su metodi stocastici e non lineari.

Programma

Argomenti che verranno trattati durante le lezioni teoriche:
- modello dinamico dei manipolatori robotici
- controllo del moto (PID)
- controllo di forza (forza, impedenza)
- teoria della passività
- schemi avanzati di teleoperazione
- compensazione del ritardo di comunicazione

Argomenti che verranno trattati durante le lezioni di laboratorio
- Tuning di un controllore PID
- Implementazione di uno stimatore di velocità
- Identificazione di un sistema elettromeccanico partendo da dati sperimentali
- Implementazione degli algoritmi di teloperazione in ROS/Matlab-Simulink

MATERIALE DIDATTICO: durante il corso verranno fornite dispense, slide e riferimenti di articoli scientifici.

Modalità d'esame

L'esame consisterà in un progetto su alcuni degli argomenti sviluppati durante il corso. Lo studente dovrà implementare su ROS (e/o Matlab/Simulink) un algoritmo di teleoperazione, verificarne il corretto funzionamento e presentare un breve documento tecnico sul lavoro fatto.

Per superare l'esame lo studente dovrà dimostrare di:
- aver compreso i principi alla base del funzionamento di un sistema di teleoperazione bilatera,
- saper applicare le conoscenze acquisite durante il corso per risolvere il problema assegnato.
- essere in grado di esporre il proprio lavoro e di argomentare le scelte progettuali.

Materiale didattico

Documenti

Opinione studenti frequentanti - 2016/2017