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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE
Insegnamento
ROBOTICS, VISION AND CONTROL - ROBOTICA, VISIONE E CONTROLLO
INP4063809, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE
IN0527, ordinamento 2008/09, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ROBOTICS, VISION AND CONTROL
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Sito E-Learning https://elearning.dei.unipd.it/course/view.php?idnumber=2018-IN0527-000ZZ-2017-INP4063809-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile RUGGERO CARLI ING-INF/04

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
INP4063809 ROBOTICS, VISION AND CONTROL - ROBOTICA, VISIONE E CONTROLLO RUGGERO CARLI IN2371
INP4063809 ROBOTICS, VISION AND CONTROL - ROBOTICA, VISIONE E CONTROLLO RUGGERO CARLI IN2371

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria dell'automazione ING-INF/04 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 25/02/2019
Fine attività didattiche 14/06/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2008

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
5 A.A. 2018/2019 01/10/2018 15/03/2020 CARLI RUGGERO (Presidente)
SCHENATO LUCA (Membro Effettivo)
BEGHI ALESSANDRO (Supplente)
CENEDESE ANGELO (Supplente)
PILLONETTO GIANLUIGI (Supplente)
PINZONI STEFANO (Supplente)
TICOZZI FRANCESCO (Supplente)
VALCHER MARIA ELENA (Supplente)
VITTURI STEFANO (Supplente)
ZAMPIERI SANDRO (Supplente)
ZORZI MATTIA (Supplente)
4 A.A. 2017/2018 01/10/2017 15/03/2019 CARLI RUGGERO (Presidente)
SCHENATO LUCA (Membro Effettivo)
BEGHI ALESSANDRO (Supplente)
BISIACCO MAURO (Supplente)
CENEDESE ANGELO (Supplente)
CHIUSO ALESSANDRO (Supplente)
FERRANTE AUGUSTO (Supplente)
PILLONETTO GIANLUIGI (Supplente)
PINZONI STEFANO (Supplente)
SUSTO GIAN ANTONIO (Supplente)
TICOZZI FRANCESCO (Supplente)
VALCHER MARIA ELENA (Supplente)
VITTURI STEFANO (Supplente)
ZAMPIERI SANDRO (Supplente)
ZORZI MATTIA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Il corso richiede conoscenze basilari in Analisi Matematica e Algebra Lineare, Stima e Filtraggio e Programmazione al Calcolatore in Matlab.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Nelle sue diverse articolazioni il corso ha le seguenti conoscenze ed abilità previste:

MANIPOLATORI ROBOTICI E ROBOT MOBILI
1. Essere in grado di derivare modelli cinematici e dinamici di bracci manipolatori e sistemi robotici mobili, quali unicicli, bicicli, quadrotteri.
2. Saper sviluppare algoritmi di controllo per inseguimento di traiettorie (bracci robotici), e per localizzazione e navigazione (robot mobili).

VISIONE COMPUTAZIONALE
1. Conoscere and saper usare i principali algoritmi utilizzati per l'analisi computazionale di immagini
2. Saper integrare techniche di controllo di sistemi robotici con tecniche di visione computazionale





Modalita' di esame: La verifica delle conoscenze e delle abilita' attese viene effettuata con una prova d'esame scritta che prevede:
a) domande aperte sulle tematiche viste durante le lezioni;
b) risoluzioni di esercizi numerici.
In aggiunta gli studenti possono sostenere, in via facoltativa un esame orale per migliorare il voto ottenuto nella prova scritta. L'esame orale si basa sulla presentazione di un articolo di ricerca assegnato dal docente.
Criteri di valutazione: I criteri di valutazione con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze e delle abilità attese, sono:
1. Completezza delle conoscenze acquisite
2. Capacità analitiche nella risoluzione di esercizi
3. Proprietà nella terminologia tecnica usata
4. Qualità dell'esposizione sia scritta che orale (quest'ultima nel caso lo studente sostenga anche l'esame orale)
Contenuti: Nelle sue diverse articolazioni il corso prevede di coprire i seguenti contenuti:
RAPPRESENTAZIONI DI POSIZIONI E ORIENTAZIONI NELLO SPAZIO
Traslazioni; matrici di rotazione; angoli di Eulero; quaternioni
MANIPOLATORI ROBOTICI
Descrizione della struttura di un braccio robotico; giunti rotoidali e prismatici; cinematica diretta; convenzione di Denavit-Hartenberg; cinematica inversa; cinematica differenziale; jacobiano geometrico; analisi della ridondanza; cinematica differenziale inversa; jacobiano analitico; statica; derivazione del modello di un braccio robotico usando l'approccio Lagrangiano e l'approccio di Newton-Eulero; sviluppo di algoritmi di controllo per inseguimento di traiettorie assegnate
ROBOT MOBILI
Vincoli olonomi e non-olonomi; derivazione di modelli di unicicli, bicicli e quadricotteri; algoritmi di controllo per localizzazione e navigazione
VISIONE COMPUTAZIONALE
Rappresentazione spettrale della luce e colore; formazione immagini; analisi di immagini (operazioni monodiche, diadiche e spaziali); estrazione di informazioni da immagini; algoritmi per identificare punti, linee; algoritmi per classificazione di regioni; elementi di visione in presenza di immagini multiple; visione stereo
ROBOTICA, VISIONE E CONTROLLO
Integrazione di techniche di controllo di sistemi robotici con tecniche di visione computazionale (in particolare Position-based Visual Servoing e Image-Based Visual Servoing).
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali teoriche, accompagnate da esempi pratici, esercizi numerici ed esercitazioni in Matlab. Lo studente deve accompagnare allo studio teorico un'adeguato numero di esercizi numerici e non. Il percorso dello studente viene guidato da homework assegnati gradualmente, man mano che i vari argomenti vengono affrontati durante il corso.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il docente fornirà note su tutto il materiale del corso.
Testi di riferimento:
  • Peter Corke, Robotics, Vision and Control. --: Springer, 2011. Cerca nel catalogo
  • Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco, Luigi Villani, Giuseppe Oriolo, Robotics. Modelling, Planning and Control. --: Springer, 2009. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Problem based learning
  • Case study
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Matlab

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Uguaglianza di genere Lavoro dignitoso e crescita economica Industria, innovazione e infrastrutture Ridurre le disuguaglianze