Robotica: Controllo dei Robot

Course

Material

Info

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Robotica e dell'Automazione
 
ENGLISH

Parte del Corso di Robotica, costituito da

1) Controllo dei Robot: Prof. Antonio Bicchi
2) Sistemi Robotici Distribuiti: Dott.ssa Lucia Pallottino
 


Per ricevere informazioni sul corso (spostamenti di lezioni o appelli e altro) glistudenti sono pregati di registrarsi nel gruppo studenti_robotica_unipi@googlegroups.com
Prima dell'esame gli studenti si devono iscrivere sul sito: http://servizi.ing.unipi.it

 


A. Bicchi: Appunti di Controllo dei Robot

A. Bicchi: Appunti di Fondamenti di Automatica - II (utili per richiami teorici)

Materiale complementare disponibile nella sezione MATERIAL


 

Modalità d'esame

Nel corso dell’esame il candidato deve dimostrare conoscenza e capacità operative nelle tre parti in cui si articola il programma:

    1) Controllo di sistemi meccanici completamente attuati: Applicazione e simulazione di schemi di controllo a coppia calcolata, backstepping, e controllo adattivo basato su backstepping

    2) Analisi delle proprietà strutturali di sistemi non lineari e loro applicazioni: Analisi qualitativa e quantitativa delle proprietà di raggiungibilità, osservabilità, identificabilità di sistemi robotici

    3) Controllo nonlineare: Funzioni di Lyapunov di controllo, linearizzazione in retroazione ingresso-stati e ingresso-uscita, controllo di sistemi anolonomi.

La dimostrazione delle conoscenze e capacità dello studente può avvenire attraverso un esame orale che prevede lo svolgimento di esercizi dettagliati, oppure attraverso la presentazione di esercitazioni scritte (o "tavole") curate dallo stdente stesso, da solo o in collaborazione con uno o due colleghi. Alternativamente, lo studente può produrre un approfondimento progettuale su un problema di Robotica avanzata, in cui viene formulato un problema di rilevanza applicativa e/o teorica, che viene risolto con gli strumenti disponibili allo stato dell’arte, approfondendo eventuali metodi o tecnologie necessarie. L’elaborato deve avere la forma di un rapporto di progetto, mettendo in luce il problema affrontato, i metodi considerati, ed i contenuti originali che hanno portato alla soluzione. In taluni casi, sarà possibile applicare i risultati di una pubblicazione trovata in letteratura implementandone i metodi in un prototipo o in un pacchetto software. In altri casi, potrà essere permesso al candidato di frequentare il laboratorio e realizzare attività sperimentali connesse al progetto.

E' possibile combinare le modalità di cui sopra: ad esempio, se il progetto non copre uno degli argomenti principlai del corso, sarà opportuno aggiungere una tavola.

La modalità di esame con progetto è consigliata a studenti desiderosi di approfondire gli aspetti sia teorici che applicativi della materia, con la possibilià' di realizzare sistemi sperimentali e controllarli nella realtà. 

La valutazione  dell'esame terrà conto delle capacità e dell'impegno dimostrato dallo studente, e sarà particolarmente valorizzata la capacità innovativa e propositiva dimostrata.

In ogni caso lo studente dovrà dedicare al progetto un tempo non superiore ai tre mesi da quando il tema del progetto è approvato dal docente o dai collaboratori al corso.

L'argomento delle tavole e del progetto deve essere concordato con il docente o i collaboratori al corso, e registrato sulla tabella visibile a questo link

Il documento finale consisterà di tutto il materiale sviluppato, ovvero il progetto e le altre eventuali esercitazioni o tavole destinate a coprire i primi tre punti, qualora non sufficientemente dimostrati nel progetto stesso.

Il testo degli elaborati deve essere messo a disposizione del docente almeno una settimana prima della data dell'appello orale. Gli elaborati possono essere caricati sul server del Centro Piaggio tramite la pagina http://131.114.31.70/BSCR (solo file PDF, < 100Mb)Per eventuali problemi, rivolgersi a s.balestrino@centropiaggio.unipi.it

Il candidato preparerà infine una presentazione da proiettare  per illustrare al docente ed ai suoi colleghi del corso i contenuti ed i risultati del proprio lavoro.


MATERIALE VARIO ED ESERCITAZIONI

  • Breve introduzione al Robotics Toolbox [Formato PDF]
  • Evoluzione tempo discreto della matrice di rotazione [Formato PDF]
  • Seminario Slam-Visione [Formato PDF]
  • Pianificazione del moto tra ostacoli
    (a cura di L. Carrieri) [Formato ZIP]

Minicorso su Rapid Robot Prototyping (2014-2015)
per studenti dell'ultimo anno della LM Ingegneria Robotica e della LM Ingegneria Meccanica

Programma

Mar. 16 Dicembre, 14.30-15.00 SI5  Introduzione
Mar. 16 Dicembre, 15.00-17.30 SI5   RP di Elementi Meccanici per Additive Manufacturing
Mer. 17 Dicembre,14.30-16.30 SI1    RP di Elementi Elettronici (Sensori, Attuatori, uControllori)
Gio. 18 Dicembre, 10.30-12.00 B25  Simulazione Avanzata e HW-in-the-loop
Gio. 18 Dicembre, 12.00-13.30 B25  RP di Elementi SW: librerie, sensori di alto livello, ROS

Iscrizioni al minicorso


 


PROGETTINI A CURA DEGLI STUDENTI

  • Analisi di Robot Cooperanti - Dario Di Stefano e Andrea Politano
  • Stabilizzazione di un uniciclo con ingressi quantizzati - Andrea Bronzini
  • Studio di un manipolatore industriale a struttura mista (serie/parallelo): cinematica e dinamica (con software) - Davide Tazzari e Stefano Turchi
  • Cinematica diretta dei manipolatori paralleli: tecniche in catena chiusa e approccio come problema di osservabilità (con Software)
    Problema della soluzione della cinematica diretta di un manipolatore parallelo planare attraverso algoritmi in catena chiusa sia tempo-continuo che tempo discreto - Antonio Danesi e Vincenzo Scordio
  • L’industria nel settore della robotica: in Italia e all’estero
    Raccolta di informazioni riguardanti l'industria della robotica in Italia, con una visione negli Stati Uniti e nel Mondo.Contiene anche una pagina su fonti e informazioni utili in questo settore - Martino Giovanni ( martino.g@flashnet.it)
  • Controllo dinamico di veicoli anolonomi
    Modello dinamico di un veicolo tipo Uniciclo. Controllo mediante linearizzazione dinamica e backstepping - Gabriele Betti e Gabriele Giannecchini ( gabriele.knight@tin.it, g_gianne@iol.it)
  • Random
    Algoritmo per la risoluzione di problemi di pianificazione per un robot anolonomo in un ambiente ad ostacoli - Canio Rocco Caterini
  • EJCA
    Pianificazione di percorsi per robot mobili basato su un'estensione dell'algoritmo di Jacobs e Canny - Francesco Papariello
  • Metodologie di controllo per sistemi non lineari
    Presentazione di tecniche per la linearizzazione in retroazione dei sistemi che non hanno un ben definito grado relativo - Federico Nardi ( nardi.federico@tin.it)
  • Realizzazione di una scheda do acquisizione dati - Salvatore Mangraviti, Andrea Sterpin, Giuseppe Varanese
  • Algoritmo di navigazione di un AGV implementato con la trasformata discreta di Fourier - Simone Sportelli
  • Filtro di Kalman e Controllo VSC
    Controllo di veicoli autonomiper applicazioni industriali - Andrea Fredianelli
  • Controllo adattivo a K variabile
    Studio del controllo adattivo di un link elastico la cui costante elastica non sia nota con precisione - Stefano Lodi Rizzini e Giovanni Tonietti
  • Realizzazione di un prototipo hardware per la replicazione del comportamento dei materiali in termini di cedevolezza - Maximiliano Ortiz Neri, Pierluigi Meloni, Elisabetta Ronchieri
  • Dextrous Grasping Force Optimization - Alessandro Bellesi e Alessandra Casini
  • Robot, Programmazione, Linguaggi di Programmazione - Fabio Giannini e Federico Turchi
  • Realizzazione di una scheda di controllo, con impiego del microcontrollore, tramite PC, il movimento di una struttura robotizzata a 4 gambe - Giovanna Macri', Gianni Padroni e Gianni Antognetti
  • Analisi dei sistemi non lineari con l'utilizzo di MATHEMATICA 2.2.3 - Tatiana Taddei e Alessandro Burresi
  • Dinamica esatta di un telaio per la segagione dei lapidei - Lucio Di Giovannantonio e Domenico D'Orazio
  • Controllo via "Internet" di un braccio meccanico - Angelo Tevere, Giuseppe Mancino, Dugo Vincenzo
  • Inseguimento di una traiettoria per un veicolo con rimorchio - Elena Pacchierotti e Veronica Vagelli
  • Controllo del moto relativo di un ATV rispetto ad una stazione spaziale in caso di rotture di razzetti - Carlo Camicia e Marco Fedeli
  • Studio e realizzazione di un dispositivo per la movimentazione di una minitelecamera da laboratorio - Matteo Lubello

 

Information

Exam info:

Receiving times:

Prof. Antonio Bicchi Mercoledi dalle ore 14.30 Ricevimento Dottorandi Giovedi dalle 15.30 alle 17.30 Collaboratori al Corso: Dott.ssa Lucia Pallottino, Ing. Adriano Fagiolini, Ing. Paolo Salaris, Ing. Felipe W. Belo, Giorgio Grioli.

Course program: