INFORMAZIONI SU

Robotica

Programma dell'insegnamento di Robotica - Corso di laurea magistrale in Informatica (2013/14)

Docente

Prof. Aggr. Antonio D'Angelo sito web

Crediti

6 CFU

Finalità

Obiettivo del corso è quello di dare allo studente gli strumenti pratici per comprendere e realizzare programmi di controllo per veicoli autonomi e non solo. Si parte dalla nozione generale di agente situato per passare all'introduzione di sistemi basati sul comportamento, l'accoppiamento diretto percezione azione e l'interazione dinamica con l'ambiente. Viene trattato e discusso il controllo di alcuni casi pratici. Viene presentato anche il problema della locomozione per i cosiddetti legged-robot, discutendo i vari tipi di strutture meccaniche, umanoidi inclusi. Una parte del programma è destinato ai sistemi multirobot e all'apprendimento.

Programma

Gli argomenti trattati si basano principalmente sugli agenti situati, sulle architetture behavior-based, i sistemi reattivi e alcune tematiche di A.I., pianificazione compresa. Sono discusse le motivazioni biologiche introducendo comportamenti adattivi e collettivi. Nel dettaglio il programma prevede
1. Agenti situati
Percezione e Azione
Pianificazione
Sistemi reattivi
Motivazioni biologiche
Vincoli ambientali sull'embodiment 
Architetture behavior-based 
2. Veicoli Autonomi
Robotica mobile
Problemi di controllo
Veicoli di Braitenberg
Applicazioni
3. Agenti Dinamici
Panoramica dei Sistemi Dinamici
Veicoli Mobili
Problemi della rappresentazione
Controllo del Movimento su base Energetica
Roboticles
4. Implementazione dei Comportamenti
Basi percettive del controllo behavior-based
Problemi della Rappresentazione
Architetture reattiva 
Architetture ibride
Comportamenti adattivi
Comportamenti collettivi
5. Locomozione
Veicoli con ruote
Legged robot: esapodi, quadrupedi e bipedi
Locomozione negli umanoidi
Camminata attiva e passiva
Controllo dell'andatura utilizzando il modello del pendolo invertito
ZMP e CPG
6. Apprendimento
Reinforcement Learning
Q-learning
Reti Neurali
Cenni sugli Algoritmi Genetici

Bibliografia

• Behavior-Based Robotics: Ronald C. Arkin, MIT Press, 1998
• Understanding Intelligence: Rolf Pfeifer & Christian Scheier, MIT Press, 1999
• Introduction to AI Robotics: Robin Murphy, A Bradford Book, The MIT Press, 2000
• Robotics Science: Michael Brady, MIT Press, 1989
• Robotics: Fu, Lee & Gonzales, Mc-Graw Hill, 1987
• Robot Motion PLanning: Jean Claude Latombe, Kluwer, New York, 1991,
• Artificial Intelligence: a Modern Approach: Russel & Norvig, Prentice Hall
• Mobile Robots, Inspiration to Implementation: Johns & Flynn, A.K. Peters, 1993
• Lectures from the Course, available via Web

Modalità d'esame

Discussione di un elaborato (tesina) su un argomento concordato con il docente