EXPERIMENTAL ROBOTICS LABORATORY

EXPERIMENTAL ROBOTICS LABORATORY

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Codice
94864
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
4 cfu al 2° anno di 10635 ROBOTICS ENGINEERING (LM-32) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-INF/04
LINGUA
Inglese
SEDE
GENOVA (ROBOTICS ENGINEERING )
periodo
1° Semestre
materiale didattico

PRESENTAZIONE

L'aspetto sperimentale è fondamentale in una disciplina come la robotica, nella quale varie competenze teoriche (controlli automatici, computer vision, architetture software, programmazione real-time,...) si fondono in sistemi concreti e piattaforme meccatroniche. Il corso ambisce a fornire agli studenti una metodologia per compiere questo passaggio, e colmare il gap tra la teoria e l'implementazione pratica, tramite lezioni frontali, esercitazioni e progetti.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

The course's aim is to put into action the theoretical knowledge acquired in other courses, providing some robotic setups for specific implementations. The course will also include methodological information on experiments design and validation of results.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali e attività in laboratorio), lo studio individuale e la realizzazione di progetti di gruppo consentiranno allo studente di:

- conoscere e saper utilizzare, in simulazione e in contesti reali, framework software per la robotica;

- conoscere e saper utilizzare, in simulazione e in contesti reali, strumenti per la comunicazione sincrona e asincrona tra processi;

- implementare una simulazione robotica, utilizzando strumenti software come Gazebo e V-REP;

- creare nuovi modelli robotici e plugin di controllo in simulazione, avendo così controllo completo sull'ambiente simulativo;

- conoscere, modificare e utilizzare algoritmi per la navigazione di robot mobili in ambienti non strutturati;

- implementare semplici controllori per manipolatori in ambiente simulativo;

- utilizzare hardware comunemente usato in robotica, come Arduino, Raspberry e NVIDIA Jetson;

- realizzare un robot mobile, in grado di interagire con l'ambiente circostante ed eseguire semplici task, partendo da un kit di base.

 

PREREQUISITI

Essendo l'obiettivo principale del corso quello di mettere in pratica aspetti teorici appresi in altre discipline, le seguenti conoscenze sono necesserie per affrontare il corso in maniera ottimale:

- architetture software per robotica;

- ROS (Robot Operating System);

- controlli automatici;

- programmazione (C++, python).

Modalità didattiche

L'insegnamento si compone di:

- lezioni frontali, offerte in modalità asicnrona (brevi video sui vari aspetti del programma del corso, caricati sulla piattaforma Aulaweb)

- esercitazioni e approfondimento sugli aspetti analizzati nei video (online, tramite piattaforma TEAMS);

- progetti di gruppo, in simulazione o con robot reali (in questo secondo caso, verranno creati gruppi misti con studenti presenti in loco e studenti in "remoto");

- laboratori virtuali, offerti tramite container Docker;

- incontri in presenza con piccoli gruppi (studenti presenti in loco).

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del corso prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:

- Introduzione al corso: importanza degli esperimenti e dei challenge nella ricerca scientifica

- Fondamenti di ROS e Docker;

- Simulazioni con ROS, Gazebo e VRep;

- Modelli robotici con ROS e Gazebo;

- Simulazioni di robot mobili;

- Simulazioni di manipolatori;

- Utilizzo di Arduino, Raspberry e Nvidia Jetson;

- Esperimenti con robot reali.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutte le slides utilizzate durante le lezioni e altro materiale didattico saranno disponibili su aulaweb. In generale, gli appunti presi durante le lezioni e il materiale su Aulaweb saranno sufficienti per il corso.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Ricevimento su appuntamento, presso il Dipartimento di Informatica, Bioingegneria, Robotica, e Ingegneria dei Sistemi (DIBRIS), via all'Opera Pia 13, 16145. Per qualsiasi domanda, contattare il docente all'indirizzo mail: carmine.recchiuto@dibris.unige.it  

Commissione d'esame

RENATO UGO RAFFAELE ZACCARIA (Presidente)

CARMINE RECCHIUTO (Presidente)

LEZIONI

Modalità didattiche

L'insegnamento si compone di:

- lezioni frontali, offerte in modalità asicnrona (brevi video sui vari aspetti del programma del corso, caricati sulla piattaforma Aulaweb)

- esercitazioni e approfondimento sugli aspetti analizzati nei video (online, tramite piattaforma TEAMS);

- progetti di gruppo, in simulazione o con robot reali (in questo secondo caso, verranno creati gruppi misti con studenti presenti in loco e studenti in "remoto");

- laboratori virtuali, offerti tramite container Docker;

- incontri in presenza con piccoli gruppi (studenti presenti in loco).

INIZIO LEZIONI

21 Settembre 2020

ESAMI

Modalità d'esame

L'esame consta di una prova orale, che è essenzialmente una discussione sui progetti realizzati durante il corso. Necessario per la discussione è infatti il completamento di 3 progetti, in gruppo e in maniera individuale, che saranno proposti durante il corso.

 

Modalità di accertamento

La discussione orale e l'implementazione dei progetti si prefiggono di accertare i seguenti aspetti della preparazione dello studente:

- Conoscenze acquisite circa l'implementazione di simulazioni robotiche.

- Capacità di applicare metodologie corrette per la soluzione pratica di problemi teorici.

- Capacità di implementare architetture software adatte alla soluzione di problemi in ambito robotico.

- Capacità di trasportare concetti teorici in robot reali.