87251 - LABORATORIO DI ROBOTICA E MECCATRONICA M

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente acquisirà conoscenze di base, teoriche e pratiche, relative a: (i) programmazione e controllo di robot industriali, robot collaborativi e prototipi di robot non convenzionali; (ii) progettazione, integrazione, controllo e sperimentazione di semplici dispositivi meccatronici, comprensivi di azionamenti, schede di controllo, motori, trasmissioni meccaniche, e componentistica ottenuta mediante prototipazione rapida. L’allievo sperimenterà le conoscenze acquisite mediante esperienze pratiche di laboratorio, individuali e di gruppo.

Contenuti

Agli studenti sarà richiesto di formare gruppi di lavoro (da 3 a 5 persone, in base al numero di iscritti e alle disponibilità hardware del laboratorio). Ad ogni gruppo sarà fornito un kit di elementi elettromeccanici con cui poter mettere in pratica gli argomenti trattati. Nella prima parte del corso, i gruppi dovranno realizzare circuiti elettrici per il collegamento e l’utilizzo di svariati trasduttori mediante un sistema a microprocessore, e scrivere l’opportuno codice per rendere funzionale il sistema elettromeccanico realizzato. Nella seconda parte del corso, saranno programmati e utilizzati strumenti stand-alone, come telecamere e robot industriali.

Gli argomenti trattati sono:

• sistemi a microprocessore
• periferiche di input/output digitali e analogiche
• periferiche di comunicazione
• timer e generazione di forme d’onda in PWM
• tecniche di programmazione per software in tempo reale
• sviluppo firmware per sensori e attuatori dall’architettura elementare
• introduzione alla visione artificiale
• programmazione di robot industriali con software proprietario
• programmazione di robot industriali con strumenti avanzati (connessione via socket e generazione traiettorie su matlab)

Testi/Bibliografia

I docenti forniranno tutte le indicazioni per poter svolgere le esperienze pratiche di laboratorio, sia mediante diapositive sia mediante tutorial in classe.

Come testi di approfondimento sono suggeriti:

• Carryer, Ohline, Kenny - Introduction to Mechatronic Desing
• Monk – Practical Electronics for Inventors
• Richard Szeliski - Computer Vision: Algorithms and Applications
• Wilhelm Burger - Zhang's Camera Calibration Algorithm: In-Depth Tutorial and Implementation
• Dibyendu Mukherjee, Q.M. Jonathan Wu, Guanghui Wang - A Comparative Experimental Study of Image Feature Detectors and Descriptors
• Universal Robots - Manuale utente
• Universal Robots – Manuale PolyScope
• Universal Robot – The URScript Programming Language

Metodi didattici

Il corso si svolgerà prevalentemente mediante:

• sessioni interattive in laboratorio, in cui i docenti e tutori forniranno indicazioni pratiche su come utilizzare i dispositivi forniti;
• esercitazioni che ogni gruppo dovrà svolgere in maniera individuale, ma con l’assistenza in classe dei docenti e dei tutori;
• esercitazioni assegnate per casa.

Visto il formato “hands-on” del laboratorio, è fortemente raccomandato di seguire le lezioni in presenza.

In considerazione della tipologia laboratoriale delle attività da svolgere, la frequenza di questo corso richiede lo svolgimento da parte di tutti gli studenti dei moduli 1 e 2 (in modalità e-learning) e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nell'apposita sezione del sito web di corso di studio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame finale consiste nella presentazione di una relazione di laboratorio, contenente i risultati delle esercitazioni assegnate per casa, e i codici utilizzati per svolgerle (solo le parti rilevanti). Per ogni esercitazione assegnata per casa, bisognerà anche sottomettere un video che mostri il funzionamento del sistema elettromeccanico oggetto dell’esercizio. La relazione sarà unica per il singolo gruppo di studenti, ma dopo la sottomissione della stessa ogni studente sarà valutato singolarmente con un breve orale, in modo da valutare l’apporto individuale al lavoro del gruppo.

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale didattico sarà distribuito e condiviso mediante la pagina virtuale del corso.

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.unibo.it/docenti/marco.carricato

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marco Carricato

Consulta il sito web di Edoardo Ida