Ingegneria Informatica | AUTOMAZIONE E ROBOTICA

cod. 0622700019

AUTOMAZIONE E ROBOTICA

	0622700019
	DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA
	CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
	INGEGNERIA INFORMATICA
	2016/2017

CURRICULUM INDIRIZZO INFORMATICA Coorte 2015/2016

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 2
	ANNO ORDINAMENTO 2015
	PRIMO SEMESTRE

MODULI

	SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
	ING-INF/04	9	90	LEZIONE	CARATTERIZZANTE

DOCENTI

	PASQUALE CHIACCHIO T Curriculum
	ALESSANDRO MARINO Curriculum

	Obiettivi
	L’insegnamento ha il duplice obiettivo di presentare le metodologie di analisi e modellistica dei sistemi ad eventi discreti nell’ambito dell’automazione industriale, ma con riferimento anche a sistemi informatici, reti di comunicazione e di trasporto, e gli elementi di base della modellistica e del controllo di robot. Conoscenze e capacità di comprensione Sistemi a eventi discreti. Modellistica tramite automi e reti di Petri. Controllo di supervisione. Modellistica dei robot industriali. Controllo dei robot industriali. Conoscenza e capacità di comprensione applicate Sapacità di analizzare e controllare un sistema di automazione mediante le metodologie dei sistemi ad eventi discreti. Capacità di modellare la cinematica di un sistema robotico industriale. Capacità di progettare sistemi di controllo di robot industriali mediante le tecniche di controllo dei sistemi lineari e non lineari.

L’insegnamento ha il duplice obiettivo di presentare le metodologie di analisi e modellistica dei sistemi ad eventi discreti nell’ambito dell’automazione industriale, ma con riferimento anche a sistemi informatici, reti di comunicazione e di trasporto, e gli elementi di base della modellistica e del controllo di robot.

Conoscenze e capacità di comprensione
Sistemi a eventi discreti. Modellistica tramite automi e reti di Petri. Controllo di supervisione. Modellistica dei robot industriali. Controllo dei robot industriali.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Sapacità di analizzare e controllare un sistema di automazione mediante le metodologie dei sistemi ad eventi discreti. Capacità di modellare la cinematica di un sistema robotico industriale. Capacità di progettare sistemi di controllo di robot industriali mediante le tecniche di controllo dei sistemi lineari e non lineari.

	Prerequisiti
	PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE DI BASE DI INFORMATICA E CONOSCENZE AVANZATE DI AUTOMATICA (CONTROLLO DI SISTEMI DINAMICI NON LINEARI). PROPEDEUTICITÀ: COMPLEMENTI DI CONTROLLI AUTOMATICI

	Contenuti
	CONTROLLO SUPERVISIVO BASATO SU AUTOMI: ALGEBRA DEI LINGUAGGI. AUTOMI A STATI E LORO PROPRIETÀ. MODELLISTICA CON AUTOMI. TEOREMA DELLA CONTROLLABILITÀ. PROGETTO DI CONTROLLORI DI SUPERVISIONE MEDIANTE AUTOMI A STATI FINITI. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/6/-) CONTROLLO SUPERVISIVO BASATO SU RETI DI PETRI: RETI DI PETRI E LORO PROPRIETÀ. MODELLISTICA CON RETI DI PETRI. PROGETTO DI CONTROLLORI DI SUPERVISIONE MEDIANTE RETI DI PETRI. (ORE 6/6/-) PROBLEMATICHE IMPLEMENTATIVE DEL CONTROLLO SUPERVISIVO: REALIZZAZIONE DEI CONTROLLORI DI SUPERVISIONE (ORE 8/8/-) STRUTTURA E COMPONENTI DI UN ROBOT INDUSTRIALE: IL ROBOT INDUSTRIALE. STRUTTURA DEI MANIPOLATORI. (ORE 2/0/0 ) CINEMATICA: MATRICE DI ROTAZIONE. ANGOLI DI EULERO. TRASFORMAZIONI OMOGENEE. CINEMATICA DIRETTA. CINEMATICA DI STRUTTURE TIPICHE DI MANIPOLAZIONE. PROBLEMA CINEMATICO INVERSO. CINEMATICA DIFFERENZIALE. JACOBIANO ANALITICO E GEOMETRICO. ANALISI DELLA RIDONDANZA. ALGORITMI PER L'INVERSIONE CINEMATICA CON INVERSA E TRASPOSTA DELLO JACOBIANO. (ORE 8/4/-) PIANIFICAZIONE DI TRAIETTORIE. (ORE 4/0/0) DINAMICA: MODELLO DINAMICO E PROPRIETÀ DEL MODELLO DINAMICO. DINAMICA DIRETTA E DINAMICA INVERSA. (ORE 2/-/-) CONTROLLO: CONTROLLO NELLO SPAZIO DEI GIUNTI. CONTROLLO INDIPENDENTE AI GIUNTI. COMPENSAZIONE IN AVANTI A COPPIA PRECALCOLATA. CONTROLLO CENTRALIZZATO. CONTROLLO PD PIÙ GRAVITÀ. CONTROLLO A DINAMICA INVERSA NELLO SPAZIO GIUNTI. (ORE 8/6/-) UNITÀ DI GOVERNO. ARCHITETTURA HARDWARE E SOFTWARE. LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE DI ROBOT INDUSTRIALI. (ORE 4/0/-) INTRODUZIONE ALLA ROBOTICA MOBILE. PRINCIPALI PROBLEMATICHE E CLASSIFICAZIONI. (ORE 4/0/-) ESPERIENZA IN LABORATORIO DELLA PROGRAMMAZIONE E CONTROLLO DI UN ROBOT INDUSTRIALE (ORE -/-/8) TOTALE ORE 52/30/8

Contenuti

CONTROLLO SUPERVISIVO BASATO SU AUTOMI: ALGEBRA DEI LINGUAGGI. AUTOMI A STATI E LORO PROPRIETÀ. MODELLISTICA CON AUTOMI. TEOREMA DELLA CONTROLLABILITÀ. PROGETTO DI CONTROLLORI DI SUPERVISIONE MEDIANTE AUTOMI A STATI FINITI. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 6/6/-)
CONTROLLO SUPERVISIVO BASATO SU RETI DI PETRI: RETI DI PETRI E LORO PROPRIETÀ. MODELLISTICA CON RETI DI PETRI. PROGETTO DI CONTROLLORI DI SUPERVISIONE MEDIANTE RETI DI PETRI. (ORE 6/6/-)
PROBLEMATICHE IMPLEMENTATIVE DEL CONTROLLO SUPERVISIVO: REALIZZAZIONE DEI CONTROLLORI DI SUPERVISIONE (ORE 8/8/-)
STRUTTURA E COMPONENTI DI UN ROBOT INDUSTRIALE: IL ROBOT INDUSTRIALE. STRUTTURA DEI MANIPOLATORI. (ORE 2/0/0 )
CINEMATICA: MATRICE DI ROTAZIONE. ANGOLI DI EULERO. TRASFORMAZIONI OMOGENEE. CINEMATICA DIRETTA. CINEMATICA DI STRUTTURE TIPICHE DI MANIPOLAZIONE. PROBLEMA CINEMATICO INVERSO. CINEMATICA DIFFERENZIALE. JACOBIANO ANALITICO E GEOMETRICO. ANALISI DELLA RIDONDANZA. ALGORITMI PER L'INVERSIONE CINEMATICA CON INVERSA E TRASPOSTA DELLO JACOBIANO. (ORE 8/4/-)
PIANIFICAZIONE DI TRAIETTORIE. (ORE 4/0/0)
DINAMICA: MODELLO DINAMICO E PROPRIETÀ DEL MODELLO DINAMICO. DINAMICA DIRETTA E DINAMICA INVERSA. (ORE 2/-/-)
CONTROLLO: CONTROLLO NELLO SPAZIO DEI GIUNTI. CONTROLLO INDIPENDENTE AI GIUNTI. COMPENSAZIONE IN AVANTI A COPPIA PRECALCOLATA. CONTROLLO CENTRALIZZATO. CONTROLLO PD PIÙ GRAVITÀ. CONTROLLO A DINAMICA INVERSA NELLO SPAZIO GIUNTI. (ORE 8/6/-)
UNITÀ DI GOVERNO. ARCHITETTURA HARDWARE E SOFTWARE. LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE DI ROBOT INDUSTRIALI. (ORE 4/0/-)
INTRODUZIONE ALLA ROBOTICA MOBILE. PRINCIPALI PROBLEMATICHE E CLASSIFICAZIONI.
(ORE 4/0/-)
ESPERIENZA IN LABORATORIO DELLA PROGRAMMAZIONE E CONTROLLO DI UN ROBOT INDUSTRIALE (ORE -/-/8)
TOTALE ORE 52/30/8

	Metodi Didattici
	L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE, ESERCITAZIONI IN AULA ED ATTIVITÀ DI LABORATORIO. NELLE ESERCITAZIONI IN AULA VIENE ASSEGNATO AGLI STUDENTI UN ESERCIZIO DA RISOLVERE. PER GLI ARGOMENTI DI ROBOTICA SONO PREVISTE ATTIVITÀ IN LABORATORIO SU ROBOT INDUSTRIALI E LO SVOLGIMENTO DI ESERCIZI IN APPOSITI AMBIENTI DI SIMULAZIONE DA CONSEGNARE AL DOCENTE SOTTO FORMA DI ELABORATO. PER POTER SOSTENERE LA VERIFICA FINALE DEL PROFITTO E CONSEGUIRE I CFU RELATIVI ALL’ATTIVITA FORMATIVA, LO STUDENTE DOVRA AVERE FREQUENTATO ALMENO IL 70% DELLE ORE PREVISTE DI ATTIVITA DIDATTICA ASSISTITA.

Metodi Didattici

L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE, ESERCITAZIONI IN AULA ED ATTIVITÀ DI LABORATORIO. NELLE ESERCITAZIONI IN AULA VIENE ASSEGNATO AGLI STUDENTI UN ESERCIZIO DA RISOLVERE. PER GLI ARGOMENTI DI ROBOTICA SONO PREVISTE ATTIVITÀ IN LABORATORIO SU ROBOT INDUSTRIALI E LO SVOLGIMENTO DI ESERCIZI IN APPOSITI AMBIENTI DI SIMULAZIONE DA CONSEGNARE AL DOCENTE SOTTO FORMA DI ELABORATO.

PER POTER SOSTENERE LA VERIFICA FINALE DEL PROFITTO E CONSEGUIRE I CFU RELATIVI ALL’ATTIVITA FORMATIVA, LO STUDENTE DOVRA AVERE FREQUENTATO ALMENO IL 70% DELLE ORE PREVISTE DI ATTIVITA DIDATTICA ASSISTITA.

	Verifica dell'apprendimento
	LA PROVA DI ESAME È FINALIZZATA A VALUTARE NEL SUO COMPLESSO: LA CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DEI CONCETTI PRESENTATI AL CORSO; LA CAPACITÀ DI APPLICARE TALI CONOSCENZE PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI ANALISI E CONTROLLO DI SISTEMI DI AUTOMAZIONE, DI MODELLAZIONE E CONTROLLO DI ROBOT INDUSTRIALI, L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO, LE ABILITÀ COMUNICATIVE E LA CAPACITÀ DI APPRENDERE. LA PROVA CONSISTE IN UNA PROVA SCRITTA E IN UN ELABORATO, IL CUI SCOPO È VALUTARE LA CAPACITÀ DI APPLICARE LE CONOSCENZE, L’ESPOSIZIONE IN FORMA SCRITTA, L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO, E DA UN COLLOQUIO ORALE, IL CUI SCOPO È VALUTARE LE CONOSCENZE E LE CAPACITÀ DI COMPRENSIONE ACQUISITE, LA CAPACITÀ DI APPRENDERE DIMOSTRATA, L’ESPOSIZIONE ORALE. LA PROVA SCRITTA CONSISTE NELLA RISOLUZIONE DI PROBLEMI TIPICI PRESENTATI AL CORSO NELLA PARTE DI AUTOMAZIONE TRA CUI SICURAMENTE: 1) ANALISI DI SISTEMI A EVENTI DISCRETI; 2) PROGETTO DI UN CONTROLLORE DI SUPERVISIONE. ALLA PROVA SCRITTA È ATTRIBUITA UNA VALUTAZIONE IN DIPENDENZA DELLA CORRETTEZZA DELLA IMPOSTAZIONE E DEI RISULTATI NELLA SEGUENTE SCALA: OTTIMO, BUONO, DISCRETO, PIÙ CHE SUFFICIENTE, SUFFICIENTE, INSUFFICIENTE. LA VALUTAZIONE INSUFFICIENTE RICHIEDE LA RIPETIZIONE DELLA PROVA SCRITTA. L’ELABORATO DA SVILUPPARE IN AUTONOMIA DALLO STUDENTE RIGUARDERÀ ARGOMENTI DI ROBOTICA E SARÀ DISCUSSO DURANTE IL COLLOQUIO ORALE IL QUALE VERTERÀ ANCHE SU TUTTI GLI ARGOMENTI DEL CORSO. LA VALUTAZIONE DEL COLLOQUIO TERRÀ CONTO DELLE CONOSCENZE DIMOSTRATE DALLO STUDENTE E DEL GRADO DEL LORO APPROFONDIMENTO, DELLA CAPACITÀ DI APPRENDERE DIMOSTRATA, DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE E DALLA QUALITÀ DELL’ELABORATO DISCUSSO. NELLA VALUTAZIONE FINALE, ESPRESSA IN TRENTESIMI, LA VALUTAZIONE DELLE PROVA SCRITTA PESERÀ PER IL 40% MENTRE IL COLLOQUIO ORALE PER IL 60%. LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE DIMOSTRINO DI SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE CON NOTEVOLE AUTONOMIA.

Verifica dell'apprendimento

LA PROVA DI ESAME È FINALIZZATA A VALUTARE NEL SUO COMPLESSO: LA CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DEI CONCETTI PRESENTATI AL CORSO; LA CAPACITÀ DI APPLICARE TALI CONOSCENZE PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI ANALISI E CONTROLLO DI SISTEMI DI AUTOMAZIONE, DI MODELLAZIONE E CONTROLLO DI ROBOT INDUSTRIALI, L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO, LE ABILITÀ COMUNICATIVE E LA CAPACITÀ DI APPRENDERE.
LA PROVA CONSISTE IN UNA PROVA SCRITTA E IN UN ELABORATO, IL CUI SCOPO È VALUTARE LA CAPACITÀ DI APPLICARE LE CONOSCENZE, L’ESPOSIZIONE IN FORMA SCRITTA, L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO, E DA UN COLLOQUIO ORALE, IL CUI SCOPO È VALUTARE LE CONOSCENZE E LE CAPACITÀ DI COMPRENSIONE ACQUISITE, LA CAPACITÀ DI APPRENDERE DIMOSTRATA, L’ESPOSIZIONE ORALE.
LA PROVA SCRITTA CONSISTE NELLA RISOLUZIONE DI PROBLEMI TIPICI PRESENTATI AL CORSO NELLA PARTE DI AUTOMAZIONE TRA CUI SICURAMENTE: 1) ANALISI DI SISTEMI A EVENTI DISCRETI; 2) PROGETTO DI UN CONTROLLORE DI SUPERVISIONE. ALLA PROVA SCRITTA È ATTRIBUITA UNA VALUTAZIONE IN DIPENDENZA DELLA CORRETTEZZA DELLA IMPOSTAZIONE E DEI RISULTATI NELLA SEGUENTE SCALA: OTTIMO, BUONO, DISCRETO, PIÙ CHE SUFFICIENTE, SUFFICIENTE, INSUFFICIENTE. LA VALUTAZIONE INSUFFICIENTE RICHIEDE LA RIPETIZIONE DELLA PROVA SCRITTA.
L’ELABORATO DA SVILUPPARE IN AUTONOMIA DALLO STUDENTE RIGUARDERÀ ARGOMENTI DI ROBOTICA E SARÀ DISCUSSO DURANTE IL COLLOQUIO ORALE IL QUALE VERTERÀ ANCHE SU TUTTI GLI ARGOMENTI DEL CORSO. LA VALUTAZIONE DEL COLLOQUIO TERRÀ CONTO DELLE CONOSCENZE DIMOSTRATE DALLO STUDENTE E DEL GRADO DEL LORO APPROFONDIMENTO, DELLA CAPACITÀ DI APPRENDERE DIMOSTRATA, DELLA QUALITÀ DELL’ESPOSIZIONE E DALLA QUALITÀ DELL’ELABORATO DISCUSSO.
NELLA VALUTAZIONE FINALE, ESPRESSA IN TRENTESIMI, LA VALUTAZIONE DELLE PROVA SCRITTA PESERÀ PER IL 40% MENTRE IL COLLOQUIO ORALE PER IL 60%. LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE DIMOSTRINO DI SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE CON NOTEVOLE AUTONOMIA.

	Testi
	A. DI FEBBRARO, A. GIUA, SISTEMI AD EVENTI DISCRETI, MCGRAW-HILL, MILANO, 2002. ISBN 9788838672699 B. SICILIANO, L. SCIAVICCO, L. VILLANI, G. ORIOLO, ROBOTICS - MODELLING, PLANNING AND CONTROL, SPRINGER, LONDON, 2009, ISBN 978-1-84628-641-4 (SI CONSIGLIA LA VERSIONE IN INGLESE, ESISTE COMUNQUE ANCHE UNA VERSIONE IN ITALIANO: B. SICILIANO, L. SCIAVICCO, L. VILLANI, G. ORIOLO, “ROBOTICA - MODELLISTICA, PIANIFICAZIONE E CONTROLLO”, TERZA EDIZIONE, MCGRAW-HILL, MILANO, 2008, ISBN: 978-8-83866-322-2)

Testi

A. DI FEBBRARO, A. GIUA, SISTEMI AD EVENTI DISCRETI, MCGRAW-HILL, MILANO, 2002. ISBN 9788838672699
B. SICILIANO, L. SCIAVICCO, L. VILLANI, G. ORIOLO, ROBOTICS - MODELLING, PLANNING AND CONTROL, SPRINGER, LONDON, 2009, ISBN 978-1-84628-641-4 (SI CONSIGLIA LA VERSIONE IN INGLESE, ESISTE COMUNQUE ANCHE UNA VERSIONE IN ITALIANO: B. SICILIANO, L. SCIAVICCO, L. VILLANI, G. ORIOLO, “ROBOTICA - MODELLISTICA, PIANIFICAZIONE E CONTROLLO”, TERZA EDIZIONE, MCGRAW-HILL, MILANO, 2008, ISBN: 978-8-83866-322-2)