Programma Dettagliato Provvisorio del corso di Robotica ed Animazione Digitale.
A.A. 2008-2009

Docente: Prof. Alberto Borghese
Esercitazioni: Dott. Paolo Tirelli

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Per la parte di progetto si potranno costruire applicazioni per i Robot AIBO della Sony di AIS-Lab. Alternativamente si potrà lavorare anche al braccio robotico che AIS-Lab sta costruendo per Robocup@home .

Nelle esercitazioni del corso verranno sviluppati dei piccoli progetti, nei quali gli studenti costruiranno dei moduli software che implementano le funzionalità di base di un robot: visione e movimento. Per il progetto finale gli studenti verranno suddivisi in gruppi e dovranno presentare un progetto, sviluppato in parte durante le esercitazioni, sui robot AIBO o sul braccio robotico.

  Programma di massima:
02.03.2009

1. Introduzione. Presentazione di AIBO e del braccio robotico di AIS-Lab. Set di sensori ed attuatori. Il ciclo di operazione: percezione, pianificazione, azione. Origini e breve storia della Robotica. Robot di ultima generazione. (Ultima modifica: 02.03.2009).

05.03.2009 I. Introduzione all'utilizzo di Open-R. La programmazione concorrente ad oggetti in AIBO. Gli oggetti e le modalità di comunicazione WiFi. Costruzione di un piccolo programma di esempio e di un programma più complesso.
09.03.2009 2. La visione. Riconoscimento di oggetti. Segmentazione real-time (Ultima modifica: 09.03.2009).
12.03.2009

II. Acquisizione di informazione sensoriale. Visualizzazione su console remota dei dati dei sensori.

16.03.2009 3. I comportamenti reattivi e deliberativi. FSM. I sensori. Descrizione gemeotrica di un robot. Rappresentazione di uno scheletro. Lo stack di trasformazioni. (Ultima modifica: 16.03.2009).
19.03.2009 III. Visione robotica. Acquisizione ed elaborazione di immagini. Calibrazione.
23.03.2009 4. Cinematica degli scheletri. Cinematica diretta. Key-framing. Lo stack di trasformazioni. Introduzione alla cinematica inversa (Ultima modifica: 23.03.2009).
26.03.2009 IV. Visione robotica. Estrazione della palla e calcolo della distanza.

09.04.2009

V. Visione. Assemblaggio dei diversi moduli. Consegna primo progetto di laboratorio.

16.04.2009

VI. Il movimento. Controllo dei joint. Invio dei comandi di movimento mediante shared memory. Cinematica diretta.

20.04.2009 5. Cinematica inversa. Linearizzazione della cinematica. Il Jacobiano. I sistemi lineari. Esempi. (Ultima modifica: 21.04.2009).
23.04.2009 VII. Realizzazione di movimenti mediante cinematica inversa. Consegna del secondo progetto di laboratorio.
27.04.2009 6. Cinematica inversa avanzata. Sistemi lineari sovradeterminati. Peso degli end-point. (Ultima modifica: 27.04.2009).
30.04.2009

IX. Realizzazione di movimenti mediante cinematica inversa. Caso sovradeterminato

04.05.2009 7. Cinematica inversa avanzata. Sistemi lineari sottodeterminati: vincoli soft sui gradi di libertà di controllo (Ultima modifica: 04.05.2009).
07.05.2009

X. Realizzazione di movimento complessi mediante cinematica inversa. Caso sottodeterminato. Consegna del terzo progetto di laboratorio.

04.05.2009 8. Realizzazione di un braccio robotico. Principi di base per la scelta / costruzione della parte meccanica ed elettronica.
14.05.2009

XI. Preparazione del progetto di fine corso - I.

11.05.2009 9. Realizzazione di un braccio robotico. Elementi avanzati di progetto.
21.05.2009

XII. Preparazione del progetto di fine corso - II.

18.05.2009

10. Retargetting. Retargetting come problema di ottimizzazione. L'animazione facciale. La comunicazione emotiva. Animazione facciale. Modalità key-frame (morphing). Persona transmission ed il motion capture facciale. Parametrizzazione del volto. Il FACS. (Ultima modifica: 26.05.2008).

25.05.2009 XIII. Preparazione del progetto di fine corso - III.
28.05.2009 XIV.Presentazione del progetto di fine corso (ore 15.00).