CODICE 106723 ANNO ACCADEMICO 2021/2022 CFU 4 cfu anno 2 ROBOTICS ENGINEERING 10635 (LM-32) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-INF/05 SEDE GENOVA PERIODO 1° Semestre MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE L'aspetto sperimentale è fondamentale in una disciplina come la robotica, nella quale varie competenze teoriche (controlli automatici, computer vision, architetture software, programmazione real-time,...) si fondono in sistemi concreti e piattaforme meccatroniche. Il corso ambisce a fornire agli studenti una metodologia per compiere questo passaggio, e colmare il gap tra la teoria e l'implementazione pratica, tramite lezioni frontali, esercitazioni e progetti. Nello specifico, il corso fornirà gli elementi base per implementare delle simulazioni robotiche, comprendendo aspetti legati alle architetture software, computer vision, localizzazione autonoma e pianificazione del movimento. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI The course's aim is to put into action the theoretical knowledge acquired in other courses, providing some robotic setups for specific implementations. The course will also include methodological information on experiments design and validation of results. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali e attività in laboratorio), lo studio individuale e la realizzazione di progetti di gruppo consentiranno allo studente di: - conoscere e saper utilizzare framework software per la robotica; - progettare un'architettura software modulare e funzionale per un robot mobile; - implementare una simulazione robotica, utilizzando strumenti software come Gazebo e CoppeliaSim; - creare nuovi modelli robotici e plugin di controllo in simulazione, avendo così controllo completo sull'ambiente simulativo; - conoscere, modificare e utilizzare algoritmi per la navigazione di robot mobili in ambienti non strutturati; - implementare semplici controllori per manipolatori in ambiente simulativo. PREREQUISITI Essendo l'obiettivo principale del corso quello di mettere in pratica aspetti teorici appresi in altre discipline, le seguenti conoscenze sono necesserie per affrontare il corso in maniera ottimale: - architetture software per robotica; - ROS (Robot Operating System); - programmazione (C++, python). MODALITA' DIDATTICHE L'insegnamento consiste in lezioni frontali e esercitazioni. Durante le lezioni frontali, verranno forniti diversi esempi relative alle implementazioni software oggetto del corso. Gli esercizi in classe verranno realizzati in maniera individuale, o a gruppi. PROGRAMMA/CONTENUTO Il programma del corso prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti: - Fondamenti di ROS e Docker; - Design di architetture software; - Rappresentazione della conoscenza; - Simulazioni con ROS, Gazebo e VRep: - Modelli robotici con ROS e Gazebo: URDF e XACRO; - OpenCV e ROS; - Simulazioni di manipolatori; - Pianificazione del movimento e localizzazione di robot mobili. Un'immagine Docker, con un'installazione ROS/ROS2 completa e alcune librerie verrà fornita all'inizio del corso. TESTI/BIBLIOGRAFIA Tutte le slides utilizzate durante le lezioni e altro materiale didattico saranno disponibili su aulaweb. In generale, gli appunti presi durante le lezioni e il materiale su Aulaweb saranno sufficienti per il corso. DOCENTI E COMMISSIONI CARMINE RECCHIUTO Ricevimento: Ricevimento su appuntamento, presso il Dipartimento di Informatica, Bioingegneria, Robotica, e Ingegneria dei Sistemi (DIBRIS), via all'Opera Pia 13, 16145. Per qualsiasi domanda, contattare il docente all'indirizzo mail: carmine.recchiuto@dibris.unige.it LUCA BUONCOMPAGNI Commissione d'esame CARMINE RECCHIUTO (Presidente) LUCA BUONCOMPAGNI FULVIO MASTROGIOVANNI (Presidente Supplente) LEZIONI INIZIO LEZIONI https://corsi.unige.it/10635/p/studenti-orario Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME L'esame consta di una prova orale, che è essenzialmente una discussione sui progetti realizzati durante il corso. Necessario per la discussione è infatti il completamento di 3 progetti, in gruppo e in maniera individuale, che saranno proposti durante il corso. MODALITA' DI ACCERTAMENTO La discussione orale e l'implementazione dei progetti si prefiggono di accertare i seguenti aspetti della preparazione dello studente: - Conoscenze acquisite circa l'implementazione di simulazioni robotiche. - Capacità di applicare metodologie corrette per la soluzione pratica di problemi teorici. - Capacità di implementare architetture software adatte alla soluzione di problemi in ambito robotico. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 11/01/2022 09:00 GENOVA Orale 31/01/2022 09:00 GENOVA Orale 10/06/2022 09:00 GENOVA Orale 29/06/2022 09:00 GENOVA Orale 15/07/2022 09:00 GENOVA Orale 09/09/2022 09:00 GENOVA Orale