Scheda programma d'esame
ROBOTICS
(INTRODUCTION TO ROBOTICS)
EGIDIO FALOTICO
Anno accademico2020/21
CdSINFORMATICA
Codice387AA
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaInglese

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
ROBOTICAINF/01LEZIONI48
EGIDIO FALOTICO unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Gli studenti acquisiscono conoscenze ed esperienze su come costruire un robot utilizzando tecnologie allo stato dell'arte. Imparano lo schema di base di un sistema robotico e gli approcci fondamentali per costruire e integrare componenti diversi, compresi fondamenti di cinematica e controllo, principali sensori propriocettivi ed esterocettivi, architetture per il controllo del comportamento senso-motorio di un robot, fondamenti della robotica umanoide e navigazione robotica.

Imparano come gli approcci bioispirati possono essere applicati agli stessi problemi e acquisiscono conoscenze sui neurocontrollori, sulla percezione bioispirata, l'embodied intelligence e neuromorphic computing. Ove appropriato, sarà data agli studenti una visione della ricerca nel settore specifico. 

Knowledge

The students acquire knowledge and experience in how to build a robot with state-of-the-art technologies. They learn the basic scheme of a robotic system and the fundamental approaches to build and integrate the different components. They include fundamentals of kinematics and control, main proprioceptive and exteroceptive sensors, architectures for robot behavior, basics of robot navigation. They then learn how bioinspired approaches can be applied alternatively to the same problems and acquire knowledge on neurocontrollers, bioinspired sensing, embodied intelligence and neuromorphic computing. When appropriate, focused glimpses on cutting-edge research are also given to the students.

Modalità di verifica delle conoscenze

La conoscenza acquisita dagli studenti sarà verificata attraverso un lavoro progettuale ed un esame orale. Un compitino può sostituire l'esame orale, una sola volta, alla fine delle lezioni.

Assessment criteria of knowledge

The knowledge acquired by the students is assessed through projectual work and an oral exam. A written test may replace the oral exam, once, at the end of classes.

Capacità

Gli studenti hanno l'opportunità di approfondire alcuni argomenti analizzando sistemi esistenti e pubblicati su riviste scientifiche e di mettersi alla prova con esercitazioni e lezioni progettuali, tipicamente in piccoli gruppi, in cui potranno implementare alcune delle tecniche viste a lezione e/o programmare un robot. In questo modo acquisiscono abilità aggiuntive nella progettazione e nello sviluppo, nella programmazione di robot, nell'attività sperimentale, così come nel lavoro di gruppo. 

Skills

The students also have the opportunity to deepen some topics by analysing existing systems, as published on scientific journals, and to challenge themselves in practicing some of the techniques learnt or in programming a robot, during hands-on and projectual lessons, usually in small groups. In this way, they acquire additional skills in design and development, in robot programming, in experimental activity, as well as in teamwork. 

Modalità di verifica delle capacità

Le capacità acquisite sono verificate attraverso una presentazione con una dimostrazione del lavoro progettuale agli altri studenti. 

Assessment criteria of skills

The skills acquired are assessed through a presentation given to the other students.

Comportamenti

Soprattutto attraverso il lavoro progettuale, gli studenti acquisiscono la capacità di lavorare in team e di svolgere attività sperimentale. 

Il corso espone gli studenti al pensiero laterale attraverso una riflessione sulle implicazioni della robotica, dal punto di vista etico e sociale in maniera ampia.

Behaviors

Especially through the hands-on work, the students will acquire ability of team working and experimental activities.

This course exposes the students to lateral thinking about the implications of robotics, on the ethical or social side at large.

Modalità di verifica dei comportamenti

I comportamenti acquisiti non sono verificati direttamente, ma indirettamente attraverso la presentazione del lavoro progettuale.

Assessment criteria of behaviors

The behaviors acquired are not assessed directly, but indirectly through the presentation of the hands-on work.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Nessuno.

Prerequisites

None.

Indicazioni metodologiche

Il corso consiste in lezioni frontali sui vari argomenti del programma e in lezioni pratiche e attività progettuali in cui le conoscenze acquisite in classe possono essere messe in pratica.

Le lezioni sono svolte con il supporto di slide che vengono poi fornite agli studenti come materiale di studio, insieme a eventuali materiali aggiuntivi presi da libri o articoli scientifici.

Le lezioni pratiche vengono svolte con il supporto di tool di programmazione, simulatori o kit robotici. 

Teaching methods

The course consists of classes on the different topics of the programme and of hands-on activities where the knowledge acquired in the classes can be put in practice.

The classes are taught with the support of slides that are provided to the students as material to study, together with possible additional specific materials taken from books and papers.

The hands-on classes are done with the support of programming tools, robotic kits or simulators.

Programma (contenuti dell'insegnamento)
  • Meccanica e cinematica dei robot
  • Sensori per la robotica
  • Controllo di robot
  • Visione robotica
  • Architetture per il controllo del comportamento
  • Tecniche di navigazione robotica
  • Sensi bioispirati
  • Neurocontrollori
  • Principi di computing neuromorfico
  • Programmazione robotica basata su middleware
  • Embodied intelligence e soft robotics
Syllabus
  • Robot mechanics and kinematics
  • Robot sensors
  • Robot control
  • Robot vision
  • Architectures for behaviour control
  • Robot navigation techniques
  • Bioinspired senses
  • Neurocontrollers
  • Neuromorhic computing
  • Robot Programming based on middlewares
  • Embodied intelligence & soft robotics
Bibliografia e materiale didattico

M. Mataric, A robotics primer, MIT Press, 2007

T. Bajd, M. Mihelj, J. Lenarcic, A. Stanovnik, M. Munih, Robotics, Springer, 2010.

P. Corke, Robotics, vision and control, Springer, 2017

Bibliography

 

M. Mataric, A robotics primer, MIT Press, 2007

T. Bajd, M. Mihelj, J. Lenarcic, A. Stanovnik, M. Munih, Robotics, Springer, 2010.

P. Corke, Robotics, vision and control, Springer, 2017

Indicazioni per non frequentanti

Il materiale del corso è fornito durante la durata del corso stesso all'interno del team del corso in MS Teams.

Non-attending students info

The course materials are thoroughly provided in the team course in MS Teams.

Modalità d'esame

L'esame consiste in una verifica orale del programma del corso ed un lavoro progettuale.

Assessment methods

The exam consists of an assessment of the course programme, through projectual work and  oral test. An optional written test mey be organized by the teacher, once, at the end of the classes. It can replace the oral test.

 

Additional web pages

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Notes

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Ultimo aggiornamento 11/02/2021 14:23