Studiare
In questa sezione è possibile reperire le informazioni riguardanti l'organizzazione pratica del corso, lo svolgimento delle attività didattiche, le opportunità formative e i contatti utili durante tutto il percorso di studi, fino al conseguimento del titolo finale.
Tipologia di Attività formativa D e F
Le attività formative di tipologia D sono a scelta dello studente, quelle di tipologia F sono ulteriori conoscenze utili all’inserimento nel mondo del lavoro (tirocini, competenze trasversali, project works, ecc.). In base al Regolamento Didattico del Corso, alcune attività possono essere scelte e inserite autonomamente a libretto, altre devono essere approvate da apposita commissione per verificarne la coerenza con il piano di studio. Le attività formative di tipologia D o F possono essere ricoperte dalle seguenti attività.
1. Insegnamenti impartiti presso l'Università di Verona
Comprendono gli insegnamenti sotto riportati e/o nel Catalogo degli insegnamenti (che può essere filtrato anche per lingua di erogazione tramite la Ricerca avanzata).
Modalità di inserimento a libretto: se l'insegnamento è compreso tra quelli sottoelencati, lo studente può inserirlo autonomamente durante il periodo in cui il piano di studi è aperto; in caso contrario, lo studente deve fare richiesta alla Segreteria, inviando a carriere.scienze@ateneo.univr.it il modulo nel periodo indicato.
A partire dagli immatricolati A.A. 2022/2023 sarà possibile inserire autonomamente a libretto gli esami residuali offerti sia nel 2° sia nel 3° anno.
Per i seguenti insegnamenti non è necessaria la richiesta alla Commissione Pratiche Studenti: Basi di dati e web (Laurea in Bioinformatica); Biologia generale (Laurea in Bioinformatica); Biologia molecolare (Laurea in Bioinformatica); Probabilita' e statistica (Laurea in Informatica); Programmazione e sicurezza delle reti (Laurea in Informatica).
2. Attestato o equipollenza linguistica CLA
Oltre a quelle richieste dal piano di studi, per gli immatricolati A.A. 2021/2022 e A.A. 2022/2023 vengono riconosciute:
- Lingua inglese: vengono riconosciuti 3 CFU per ogni livello di competenza superiore a quello richiesto dal corso di studio (se non già riconosciuto nel ciclo di studi precedente).
- Altre lingue e italiano per stranieri: vengono riconosciuti 3 CFU per ogni livello di competenza a partire da A2 (se non già riconosciuto nel ciclo di studi precedente).
Tali cfu saranno riconosciuti, fino ad un massimo di 3 cfu complessivi, di tipologia D. Solo nel caso in cui la data di acquisizione della certificazione sia precedente al 27/10/2023 (data della delibera del Collegio didattico di Ingegneria dell'Informazione) potranno essere riconosciuti un massimo di 6 CFU, come precedentemente previsto. Ulteriori crediti a scelta per conoscenze linguistiche potranno essere riconosciuti solo se coerenti con il progetto formativo dello studente e se adeguatamente motivati.
Per gli immatricolati A.A. 2023/2024 i crediti per certificazioni linguistiche ulteriori a quelle previste dal piano didattico vengono riconosciuti come crediti sovrannumerari taf D.
Modalità di inserimento a libretto: richiedere l’attestato o l'equipollenza al CLA e inviarlo alla Segreteria Studenti - Carriere per l’inserimento dell’esame in carriera, tramite mail: carriere.scienze@ateneo.univr.it
3. Competenze trasversali
Scopri i percorsi formativi promossi dal TALC - Teaching and learning center dell'Ateneo, destinati agli studenti regolarmente iscritti all'anno accademico di erogazione del corso https://talc.univr.it/it/competenze-trasversali
Modalità di inserimento a libretto: non è previsto l'inserimento dell'insegnamento nel piano di studi. Solo in seguito all'ottenimento dell'Open Badge verranno automaticamente convalidati i CFU a libretto. La registrazione dei CFU in carriera non è istantanea, ma ci saranno da attendere dei tempi tecnici.
4. CONTAMINATION LAB
Il Contamination Lab Verona (CLab Verona) è un percorso esperienziale con moduli dedicati all'innovazione e alla cultura d'impresa che offre la possibilità di lavorare in team con studenti e studentesse di tutti i corsi di studio per risolvere sfide lanciate da aziende ed enti. Il percorso permette di ricevere 6 CFU in ambito D o F. Scopri le sfide: https://www.univr.it/clabverona
ATTENZIONE: Per essere ammessi a sostenere una qualsiasi attività didattica, incluse quelle a scelta, è necessario essere iscritti all'anno di corso in cui essa viene offerta. Si raccomanda, pertanto, ai laureandi delle sessioni di dicembre e aprile di NON svolgere attività extracurriculari del nuovo anno accademico, cui loro non risultano iscritti, essendo tali sessioni di laurea con validità riferita all'anno accademico precedente. Quindi, per attività svolte in un anno accademico cui non si è iscritti, non si potrà dar luogo a riconoscimento di CFU.
5. Periodo di stage/tirocinio
Oltre ai CFU previsti dal piano di studi (verificare attentamente quanto indicato sul Regolamento Didattico): qui il VADEMECUM DELLE ATTIVITÀ DI TIROCINIO (indirizzo email della Commissione tirocini: tirocini-ismp@ateneo.univr.it ); qui la relativa pagina informativa (con link a moodle), qui informazioni su come attivarlo.
Verificare nel regolamento quali attività possono essere di tipologia D e quali di tipologia F.
Insegnamenti e altre attività che si possono inserire autonomamente a libretto
| anni | Insegnamenti | TAF | Docente |
|---|---|---|---|
| 2° 3° | Introduction to docker & kubernetes | D |
Franco Fummi
(Coordinatore)
|
| 2° 3° | Introduzione alla meccanica quantistica per il quantum computing | D |
Claudia Daffara
(Coordinatore)
|
| 2° 3° | Introduzione alla programmazione di smart contract per Ethereum | D |
Sara Migliorini
(Coordinatore)
|
| 2° 3° | Introduzione alla robotica per studenti di materie scientifiche | D |
Andrea Calanca
(Coordinatore)
|
| 2° 3° | Progettazione di app web e mobile tramite react e react native | D |
Graziano Pravadelli
(Coordinatore)
|
| 2° 3° | Prototipizzazione con Arduino | D |
Franco Fummi
(Coordinatore)
|
| 2° 3° | Sviluppo firmware con protocollo bluetooth low energy (BLE) e sistema operativo Freertos | D |
Franco Fummi
(Coordinatore)
|
| anni | Insegnamenti | TAF | Docente |
|---|---|---|---|
| 2° 3° | Introduzione alla robotica per studenti di materie scientifiche | D |
Andrea Calanca
(Coordinatore)
|
| 2° 3° | Linguaggio Programmazione LaTeX | D |
Enrico Gregorio
(Coordinatore)
|
| 2° 3° | Progettazione di componenti hardware su FPGA | D |
Franco Fummi
(Coordinatore)
|
| 2° 3° | Tutela dei beni immateriali (SW e invenzione) tra diritto industriale e diritto d’autore | D |
Mila Dalla Preda
(Coordinatore)
|
| anni | Insegnamenti | TAF | Docente |
|---|---|---|---|
| 1° | Conoscenze per l'accesso: matematica | D |
Franco Zivcovich
(Coordinatore)
|
Sviluppo integrato di dispositivi e robot collaborativi e per l'industria biomedicale (2023/2024)
Codice insegnamento
4S009881
Docenti
Coordinatore
Crediti
6
Lingua di erogazione
Italiano
Settore Scientifico Disciplinare (SSD)
ING-INF/04 - AUTOMATICA
Periodo
I semestre dal 2 ott 2023 al 26 gen 2024.
Corsi Singoli
Autorizzato
Obiettivi di apprendimento
L’insegnamento introduce le conoscenze di base necessarie a sviluppare, impostare progettualmente, produrre e assemblare dispositivi medici, con particolare riferimento all’impiego e al controllo di robot collaborati in ambiente medico e biomedicale. L’insegnamento sviluppa le abilità di base necessarie a impostare un progetto di sviluppo di prodotto, considerando sia gli aspetti meccanici e strutturali sia gli aspetti di controllo e gestione.
Prerequisiti e nozioni di base
Nessuno
Programma
Fondamenti di robotica industrial
- Introduzione alla robotica: cos'è un robot? Storia dei robot. Classificazione dei robot. Evoluzione verso i robot industriali. Altri tipi di robot: robot di servizio, esoscheletri. Robotica medica. - Unità funzionali del robot: Struttura meccanica: giunti, membri, end-effector, spazio di lavoro, classificazione del robot in base alla tipologia e disposizione dei giunti. Panoramica delle unità funzionali di un robot: sensori, attuatori, ecc.
- Cinematica del corpo rigido: Posizione e orientamento di un corpo rigido. Sistemi di riferimento. Matrici di rotazione (proprietà, composizione e interpretazioni). Derivata di una matrice di rotazione. Rappresentazioni minime dell'orientamento. Matrici antisimmetriche. Angoli di Eulero. Relazione tra velocità di Eulero e velocità angolare. Quaternioni unitari.
- Cinematica diretta del manipolatore: Definizione di cinematica diretta e inversa. Spazi di giunto, di compito e di attuazione. Coordinate generalizzate. Notazione di Denhavit-Hartenberg. Cinematica diretta dei robot manipolatori. Trasformazioni omogenee (proprietà, composizione e interpretazioni). Inversa di una matrice di trasformazione omogenea. Posizionamento dei sistemi di riferimento. Cinematica diretta di una catena cinematica.
- Cinematica Inversa: Definizione di cinematica inversa. Risolvibilità e spazio di lavoro. Soluzioni (analitiche) in forma chiusa. Esempi.
- Cinematica Differenziale Diretta: Velocità lineare e angolare di un corpo rigido. Velocità lineare e angolare di un membro azionato da giunti prismatici o rotanti. Contributo dei giunti prismatici e rotanti alla velocità dell'end-effector. Lo Jacobiano geometrico. Lo Jacobiano Analitico. Relazione tra Jacobiano geometrico e analitico.
- Ridondanza e Singolarità: Definizione di ridondanza. Manipolatori ridondanti. Introduzione ai sottospazi dell'algebra lineare. Pseudo-inversa. Interpretazione geometrica della mappatura cinematica inversa. Valori singolari. Definizione di singolarità. Tipi di singolarità. Cinematica differenziale inversa e singolarità. Metodo dei minimi quadrati smorzati. Inversione differenziale di ordine superiore.
Simulazione di soluzioni robotizzate
- Componenti fondamentali di un sistema robotizzato. Robotica collaborativa e sicurezza della interazione uomo-robot (principali standard di sicurezza). Esempi di soluzioni di robotica collaborativa applicati all'ambito biomedicale. Il processo di progettazione di soluzioni robotizzate.
- Strumenti per la simulazione e analisi di soluzioni robotizzate. Presentazione dell'ambiente ROS - Robot Operating System. Configurazione e primi passi.
- Implementazione di una soluzione di manipolazione con ROS. Preparazione dell'ambiente ROS. Fondamenti di Python. Architettura dell'ambiente ROS e primi esercizi. Trasformazioni matriciali. Modellazione di manipolatori seriali - file URDF - con esempi di applicazione convenzione Denhavit-Hartenberg e modellazione URDF a robot commerciali. Pianificazione traiettorie - MoveIt e Gazebo. Preparazione di ambienti robotizzati in Gazebo - modellazione oggetti e file. Modellazione di pinze robot. Modellazione camere per la localizzazione di oggetti. Script Python per la definizione di traiettorie robot. Impostazione e simulazione di un semplice processo di prelievo e deposito oggetti.
Bibliografia
Modalità didattiche
L'insegnamento prevede lo svolgimento di lezioni teoriche e laboratoriali. Le lezioni verranno svolte in aula/laboratorio con condivisione streming. Al termine delle lezioni, le registrazioni sono rese disponibili nella piattaforma moodle/panotopo. Durante le lezioni teoriche e di laboratorio è previsto lo svolgimento di esercizi volti a consolidare l’apprendimento delle nozioni teoriche. L’attività laboratoriale presenta e utilizza strumenti di simulazione open-source ampieamente utilizzati dalla comunità scientifica, come l’ambiente ROS e il linguaggio di programmazione Python. Durante le attività laboratoriali viene sviluppato un caso applicativo. Per stimolare la partecipazione costante ed attiva degli studenti verranno proposti esercizi. Materiale didattico elaborato da testi di riferimento fornito durante le lezioni.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame si compone di due prove. Una prova scritta per la valutazione delle competenze teoriche (domande a opzione multipla e/o quesiti aperti) – durata di 90 minuti. Una seconda prova che consiste nella esposizione di un elaborato: progetto di gruppo che prevede la simulazione di un processo robotizzato sviluppato nell'ambiente ROS – prevede la consegna del codice ROS e della presentazione prima dell’esposizione – durata dell’esposizione 20 minuti.
Criteri di valutazione
Per il superamento dell’esame gli stduneti dovranno dimostrare di aver compreso la modellazione matematica alla base della robotica industriale - calcoli matriciali, estrapolazione parametri DH, esercizi per la derivazione della cinematica diretta/inversa. Inoltre, devono dimostrare di conoscere ROS rispondendo a questi teorici relativi alla struttura dell’ambiente.
Per la valutazione delle competenze tecniche gli studenti devono essere in grado di implementare una simulazione in ambiente ROS utilizzando materiale raccolto autonomamente oltre a modelli e script presentati durante le esercitazioni.
Criteri di composizione del voto finale
Le due prove saranno valutate separamene. Il voto finale è ottenuto come media aritmetica tra le due prove - che dovranno risultare entrambe sufficienti. La valutazione dell'esposizione orale del progetto può prevedere la differenziazione del voto tra i partecipanti al progetto.
Lingua dell'esame
Italiano
