Insegnamenti

Home Insegnamenti Laboratori Robots Tirocini e Tesi Contatti

Laboratorio di Automazione

Il corso intende fornire le competenze nel campo della progettazione e il controllo embedded dei sistemi dinamici. Esso approfondisce le problematiche di progetto, controllo e programmazione di sistemi automatici fino trattare argomenti di percezione e di navigazione dei sistemi autonomi. 

Gli obiettivi del corso intendono sia fornire le conoscenze di base per la progettazione di sistemi robotici automatizzati di dimensioni ridotte, sia dare agli stessi robots opportuni strumenti per operare autonomamente in ambienti interni o esterni applicando loro lo stato dell'arte sugli algoritmi di navigazione, percezione e controllo con tecnologia embedded.

Il corso consta di tre parti: la prima tratta le basi di funzionamento dei microcontrollori embedded e la loro applicazione su sistemi d'automazione, la seconda riguarda la descrizione e le modalità d'uso di alcune delle più importanti tecnologie usate per attuare, sensorizzare e controllare robots e sistemi automatizzati in genere. Infine, vengono trattate applicazioni di programmazione dei microcontrollori embedded equipaggiando un sistema autonomo progettato e costruito presso i nostri laboratori con uno o più microcontrollori. Come esempi rlevanti di applicazioni embedded sviluppate in laboratorio si possono citare: veicoli aerei quali quadrirotori o velivoli a rotore coassiale,  robot capaci di camminare su gambe, veicoli a ruote e altri sistemi autonomi. 

Queste tre parti forniscono il giusto compromesso tra: la teoria dell'automazione, la realizzazione pratica dei sistemi automatizzati e lo stato dell'arte della robotica embedded applicata alla ricerca sui sistemi autonomi.

Nell'attività di progettazione del sistema di controllo embedded verrà analizzato con il necessario dettaglio uno specifico microcontrollore. In questa analisi saranno presentate le risorse incorporate ed integrate nel microcontrollore quali: la conversione analogica/digitale, la generazione di uscite PWM, le temporizzazioni di eventi e processi, le uscite di comunicazione seriale e Wireless, tutti rappresentanti blocchi funzionali necessari per lo sviluppo di un sistema di controllo real-time. Per i differenti aspetti sono previste opportune attività di laboratorio. Gli studenti sono invitati a sviluppare un progetto in laboratorio sugli argomenti affrontati a lezione. Tutti i progetti prevedono una realizzazione hardware e sarà di conseguenza sviluppata anche l’interfaccia I/O con il processo fisico da controllare. In questa attività gli studenti apprenderanno come analizzare i data-sheets dei dispositivi, come interfacciare dispositivi elettromeccanici con il microcontrollore allo scopo di allocare le necessarie risorse del processore ed individuare i giusti dispositivi elettronici di pilotaggio.