Percezione robotica

• Presentare la Biorobotica come dominio applicativo per l'Informatica, con particolare riferimento alle problematiche della percezione artificiale e della coordinazione senso-motoria
• Fornire gli strumenti di base per la realizzazione di schemi di percezione-azione e comportamento in sistemi biologici
• Costruire la capacità di studio sperimentale, attraverso la presentazione di casi applicativi concreti ed attività di laboratorio

Il Corso comprende:

• Lezioni teoriche
• Presentazione di casi applicativi
• Esercitazioni nel laboratorio di robotica della Scuola Superiore Sant'Anna
• Progettino di gruppo

A. Modulo Introduttivo

Introduzione alla bio-robotica.

Definizione del settore: definizioni di bioingegneria, biorobotica, robotica bioispirata, robotica biomimetica, neurorobotica, bionica, robotica riabilitativa, robotica per l’assistenza personale, robotica per chirurgia e diagnosi, con esempi di sistemi prototipali o commerciali. Schema di un sistema robotico tipico.

B. Modulo di Fondamenti di Robotica e di Controllo

Fondamenti di meccanica e cinematica dei robot.

Fondamenti di meccanica dei robot: definizione di manipolatore industriale, di spazio dei giunti e di spazio operativo; Fondamenti di cinematica dei robot: definizione di cinematica e problemi di cinematica diretta ed inversa, rappresentazione di Denavit-Hartenberg.

Sensori per la robotica: sensori di posizione, di distanza, di prossimità e di forza.

Definizione di sensore e di trasduttore, classificazione dei trasduttori, proprietà principali dei sensori: funzione di trasferimento, calibrazione (taratura), linearità, isteresi, accuratezza, ripetibilità, risoluzione, sensibilità, sensibilità al rumore, vita utile, stabilità. Funzione dei sensori nei robot e classificazione dei sensori artificiali. Sensori di posizione: switch, encoders, potenziometri, sensori a effetto Hall. Misurazione della distanza: triangolazione, tempo di volo. Sensori di prossimità: sensori a ultrasuoni e a infrarossi. Sensori di forza: strain gauge e sensori di forza/coppia

Bibliografia

Modalità di esame

Ulteriore pagina web del corso: http://www.cli.di.unipi.it/doku/doku.php