Robotics@MiddleSchool - Guida A.S. 2016/17

Guida A.S. 2016/17

Jacopo Sini

ROBOTICS@MIDDLESCHOOL

v.2 - Torino, 02/09/2016

In queste diapositive vedremo:

• Moduli corso

• Struttura corso

ROBOTICS@MIDDLESCHOOL G.2Jacopo Sini

Il corso è strutturato nei seguenti moduli:1 - Perché studiare robotica?

2 - Concetti di base

2.NXT (ACS) - Esempi completi (LEGO NXT)

3 – Programmazione

3.A - Arduino

4 - Robot mobili

4.DDR (AC) - Differential Drive Rover

4.CV (S) - Computer Vision (acquisizione)

4.CV (CS) - Computer Vision (elaborazione)

5 - Manipolatori


ROBOTICS@MIDDLESCHOOL G.4

Riflessione sui correnti sviluppi dell’industria.

Breve introduzione alla Maker Revolution epresentazione dei concetti di:

• Internet delle cose (Internet of Things)

• Hardware open-source (Arduino)

• Stampa 3D

• Big data

• Cloud computing

Jacopo Sini


Presentazione di:

• Meccatronica

• Cibernetica (Norbert Wiener)

• Sistemi automatici

• Robotica– Manipolatori industriali

• Bracci e giunti

• Catena cinematica (solo tramite figure)

– Robot di servizio (mobili)• Programmazione della traiettoria

• Localizzazione del veicolo nello spazio

• Computer Vision

Jacopo Sini


Introduzione ai problemi di base che si presentanodurante la programmazione di un robot.

Concetto di interazione fra mondo reale e sistema dicontrollo, tramite analisi di problemi che richiedonomisure nel mondo reale e quindi l’uso di sensori.

Jacopo Sini


Introduzione ai robot fissi ad uso industriale

Concetti di:

• Area di lavoro

• Ridondanza

• Singolarità cinematica

Spiegare in pratica quali compiti sia o non sia possibilesvolgere tramite manipolatori.

Jacopo Sini


• Navigazione e determinazione della posizione neiveicoli, velivoli, natanti.– GPS

– Inertial Measurement Unit

– Altri sensori eterocettivi

• Computer vision, con introduzione allacattura e all’elaborazione elettronica delleimmagini

• Rilevazione degli ostacoli (Collisionavoidance)

• Pianificazione di semplici rotteJacopo Sini


• Applicazione, in semplici casi pratici, dellenozioni teoriche presentate.– Controllo di un semplice robot mobile realizzato

su piattaforma LEGO NXT

– Esperienze pratiche sulla computer vision

Jacopo Sini


2.NXTLego NXT

4CVeComputer Vision

Elaborazione

4CVComputer Vision

Acquisizione4DDR

Robot mobili

1Perché studiare

robotica?

2Concetti di base

3AArduino

4Robot mobili

3Programmazione


I capitoli 1 e 2 contengono argomenti essenzialidunque dovrebbero essere letti, nell’ordine, e primadei capitoli successivi.

La lettura del plico 2.NXT è fortemente consigliata.

I capitoli 3 e 4 possono essere studiati nell’ordinepreferito, ma rispettandone l’ordine relativo (adesempio non può essere studiato proficuamente ilplico 4.2.2 prima di aver letto il 4.2.1) e così via.

I file .pdf sono numerati in modo tale da indicarel’ordine di lettura consigliato.

Jacopo Sini


Controllore CompitoObiettivo Attuatori

Sensori

+-


Ogni modulo contiene le iniziali degliingredienti presenti:

• A=attuatori

• C=controllori

• S=sensori

Chiaramente compiti e obiettivi, essendotrasversali e trattati in tutti i plichi, nonverranno evidenziati.

Jacopo Sini


Per maggiore chiarezza all’interno di ogniplico sarà presente una slide con evidenziatiil/gli ingredienti trattati.

Jacopo Sini


All’inizio di ogni plico (che non sia anchel’inizio di un capitolo è presente una slide comela seguente, in cui verranno evidenziati qualidegli ingredienti del sistema di controlloverranno trattati.

Jacopo Sini


In queste slide verranno trattati:

• Attuatori

• Controllori

• Sensori

Controllore CompitoObiettivo Attuatori

Sensori

+-

Jacopo Sini

NICOLELIS M. Beyond boundaries. The new neurosciences of

connecting brains and how it will change our lives, Bollati Boringhieri,

Torino, 2014

WIENER R. Introduzione alla Cibernetica, Bollati Boringhieri, Torino

BONA B. Modellistica dei robot industriali, Celid, Torino, 2002

CORKE P. Robotics, Vision and Control, star, Springer , 2011

NEEDHAM T., Visual Complex Analysis, Claredon Press, 1997 (Chapter

1.2-3)


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