Corso di Robotica, Anno Accademico 1999/00 Docente DR

Corso di Robotica, Anno Accademico 1999/00
Docente
D.R. Domenico G. Sorrenti.
Laurea
Fondamentale di orientamento per l’orientamento “Automazione e controllo”, complementare per gli altri orientamenti.
Diploma
Complementare.
Corso di 1 modulo.
Contenuti
Concetti di base sul funzionamento di un robot industriale e sui sensori, con maggior attenzione ai sistemi di visione.
È suggerita una precedente esposizione alle seguenti tematiche: algebra delle matrici, statistica, teoria dei sistemi e del
controllo, tecniche di base della elaborazione delle immagini.
Obiettivi
La Robotica è una area rilevante sia per l’industria che produce mezzi di produzione sia per i settori industriali in cui
questi mezzi vengono utilizzati. Nel futuro, con l’apparire di soluzioni robotiche per problemi più complessi, crescerà la
rilevanza della robotica anche in altri settori come l’agricoltura, la gestione della casa, l’industria spaziale (sia per
l’esplorazione che per le attività sulle stazioni orbitanti), l’esplorazione sottomarina, il monitoraggio di impianti ad alto
rischio (impianti chimici, centrali nucleari, etc.) e l’industria dell’intrattenimento (si pensi, ad esempio, all’iniziativa
RoboCup sui robot calciatori).
Il corso ha lo scopo di illustrare alcuni dei molti argomenti connessi con la Robotica, che è fortemente interdisciplinare.
In particolare, dato il tempo a disposizione, ci si concentrerà sugli aspetti fondamentali della robotica industriale.
Articolazione
1.
L'impiego di robot nelle applicazioni industriali: esempi, motivazioni.
2.
Cinematica dei bracci: uso delle coordinate omogenee per la rappresentazione di rototraslazioni, convenzioni di
Denavit-Hartenberg.
3.
Definizione di cinematica diretta ed inversa; un esempio relativo ad uno specifico braccio.
4.
Programmazione dei robot.
5.
Controllo del movimento con controllo indipendente dei singoli giunti.
6.
Pianificazione delle traiettorie: cenni alla interpolazione lineare nello spazio dei giunti e nello spazio cartesiano.
7.
Percezione della distanza, della prossimità, del contatto.
8.
Formazione dell'immagine, modelli geometrici della proiezione, calibrazione della proiezione.
9.
Sistemi di visione 2D binari ed a segmenti (Hyper), cenni ai sistemi di ricostruzione 3D.
10. Cenni ad alcune problematiche ed applicazioni di robotica mobile.
Libri di testo
1.
K. S. Fu, R. C. Gonzales, C. S. G. Lee, “Robotics: Control, Sensing, Vision and Intelligence", McGraw-Hill, 1987
2.
J. J. Craig, “Introduction to Robotics: Mechanics and Control” 2nd ed., Addison-Wesley, 1989
3.
R. P. Paul, “Robot Manipulators: Mathematics, Programming, and Control”, MIT Press, 1981
4.
B. K. P. Horn, “Robot Vision”, MIT Press 1986
5.
G. Ferretti, G. Magnani, “Controllo del movimento: servomeccanismi e azionamenti con motori a magneti
permanenti”, dispensa del corso di Robotica Industriale, Politecnico di Milano
6.
G. Gini, M. Gini, “Robot : controllo, programmazione, interazione con l'ambiente” CLUP, 1983
7.
N. Ayache, “Artificial Vision for Mobile Robots”, MIT Press, 1991
8.
Appunti delle lezioni
Organizzazione del corso
Si cercherà di organizzare, durante lo svolgimento del corso, un breve ciclo di seminari relativi ad aspetti teorici,
tecnologici e pratici connessi con il controllo di assi di movimentazione ed alcune visite tecniche ad aziende produttrici
di robot industriali e/o ad installazioni significative.
Modalità di esame
Per superare l’esame si sviluppa un piccolo progetto e si sostiene una prova orale sulle parti non coperte dal progetto.