Corso di Robotica
Prof. Davide Brugali
Università degli Studi di Bergamo
Introduzione al corso di Robotica
Robotica: evoluzione
1921 1941 1954 1961 1965 1980 1984
Karel Capek
Isaac Asimov
Shakey
Service robots
100,000 robots
Unimation
J. Engelberger
Prog. Arm
G. Devol
1997
Mars Rover “Sojourner”
2009
Robot mobili
manipolatori
2000
Robot
umanoidi
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
2011
Autonomus
Car
Robot Manipolatori
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Robot Mobili
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Robot Mobili Manipolatori
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
DLR Justin
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Agricultural Robotics
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Space Robotics
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Autonomous vehicles
Statistiche sull’impiego di robot
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Industrial robotics applications
manipulation (pick-and-place)
assembly
spray painting and coating
arc welding
spot welding with pneumatic or servo-controlled gun
laser cutting and welding
gluing and sealing
mechanical finishing operations (deburring, grinding)
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Stime fino al 2018
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Annual supply: New robots by industrial sectors
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Density of Robots
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Density of Robots
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Service robotics applications
extreme environments
space
underwater
medical robotics
Assistive, rehabilitative, surgical
home cleaning
agriculture
lawn mowing
food industry
mine exploration
de-mining
civil and naval construction
automatic refueling
museum guide
fire fighting
inspection and surveillance
emergency rescue
entertainment
humanoids
teleoperated mobile robot on tracks used by the police for bomb disposal
deambulation support system PAM-AID (Trinity College, Ireland)
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
http://www.ifr.org/service-robots/
Diffusion of service robots
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Diffusion of service robots
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Service robots installation: 2015-2018
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
58,800 robots for defense applications
28,600 milking robots.
13,300 mobile robots for logistics
700 robots for rescue and surveillance
6,650 mobile robots for professional cleaning
7,800 medical robots
4,000 robots for inspection and maintenance.
Programma del corso
Parte I : Robot Mobili e Visione Artificiale Infrastrutture software per lo sviluppo di applicazioni robotiche Cinematica e controllo Localizzazione e riconoscimento di luoghi Costruzione di mappe 2D e 3D Pianificazione del moto e delle attività
Parte II : Robot manipolatori Meccanica dei robot manipolatori Calcolo della cinematica diretta, inversa e differenziale Controllo assi di un robot
Progetto sperimentale in laboratorio
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Materiale didattico
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Libri
Roland SIEGWART , Illah R. NOURBAKHSH
Introduction to Autonomous Mobile Robots
http://home.deib.polimi.it/gini/robot/docs/siegwart.pdf
Sebastian THRUN, Wolfram BURGARD, Dieter FOX
PROBABILISTIC ROBOTICS
https://docs.ufpr.br/~danielsantos/ProbabilisticRobotics.pdf
Orario del corso
lunedì 14:15 - 16:00 L101
mercoledì 08:30 - 11:15 B005
giovedì 08:30 - 11:15 B103
Preappello : Mercoledì 18 Dicembre 2019
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Modalità d’esame
Per studenti del corso di Robotica e Progetto (9 cfu)
una prova di teoria scritta (max. 26/30). un progetto software (max 6/30)
Per studenti del corso di Robotica (6 cfu)
una prova di teoria scritta.
Per la prova scritta
Il voto (sufficiente) di un appello rimane valido fino all’appello successivo.
Il voto (anche insufficiente) dell’ultimo appello sostituisce il precedente
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Esempio di Tema d’esame
UNIBG - Corso di Robotica - Prof. Brugali
Spiegare come viene aggiornata una mappa di occupazione 2D usando le
letture di un sensore sonar. (PR:4 pt, R:5 pt)
Si illustri il modello concettuale di pianificazione automatica delle
attività di un robot (PR:5 pt, R:6 pt)
Sono date due configurazioni per un robot manipolatore a 6
dof:configurazione A(0, 0, 10, 0, 45, 60) e B(0, 0, 10, 45, 60, 90).
Spiegare come il controllore calcola le velocità dei giunti per eseguire
un comando di movimento Punto-a-Punto (PTP) (RP: 3 pt, R: 4 pt)