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Robotica Mobile – Definizioni

• Un robot mobile è una struttura meccanica capace di muoversi autonomamaente in ambienti terrestri (indoor, outdoor), marini, aerei

• Gli ambienti posso essere – strutturati, parzialmente strutturati, non strutturati– noti o ignoti

• Ambiente strutturato = si conosce la tipologia e le caratteristiche geometriche dell’ambiente. Esempi – sedie, scrivanie, corridoi– ostacoli statici/dinamici– tempo varianti o invarianti

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Ambienti

strutturati

parzialmente strutturati

non strutturati

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Robotica Mobile – Definizioni

• Autonomia, cioè la proprietà di avere …– Fonti di energia dedicate

• A bordo o a terra (collegamento via cavo = “cordone ombelicale”)

– Sistemi di elaborazione e calcolo (“intelligenza”)• A bordo o a terra (teleguida via radio o via cavo)

– Sensori, per conoscere sé stesso e l’ambiente circostante• A bordo, alcuni con segnali replicati a terra per teleguida

– Attuatori, per compiere azioni (movimento, manipolazione, …) nell’ambiente

• A bordo

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Locomozione

• Robot terrestri; per il moto utilizzano– Ruote e/o cingoli– Zampe– Mix di ruote e zampe

• bipedi o umanoidi• quadrupedi• esapodi …

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Locomozione

Gambe: quadrupedi

Gambe: da 2 a 8

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Locomozione

• Robot sottomarini; per il moto utilizzano– Eliche– Getti d’acqua– Spostamento mediante pinne o mediante il movimento di tutto

il corpo (pesci)

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Locomozione

• Robot aerei; per il moto utilizzano– Ali fisse – Ali rotanti– Dirigibili e palloni– Ali battenti (poco diffuso)

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Locomozione naturale

Onde longitudinali

Onde trasversali

Corsa (quadrupedi)

Salto (quadrupedi)

Passo (bipedi)

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Biomimesi

Onde longitudinali Onde trasversali

sistemi biomimetici = imitano la natura

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Biomimesi

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Altri esempi

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Esempi

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Esempi di utilizzo

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Temi della robotica mobile

• Locomozione e bracci (struttura meccanica)• Attuazione = power generation, power storage e motori • Percezione = sensori• Intelligenza

– Comunicazione– Localizzazione– Pianificazione – Navigazione– Motion control

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Temi

• Struttura e locomozione: tratteremo solo robot ruotati– Tipi di ruote– Cinematica

• Power generation e azionamenti: non sarà trattato• Sensori: elenco dei principali sensori

– Posizionamento assoluto e relativo (odometria)– Velocità– Prossimità e distanza– Active ranging– Visione

• Comunicazione: non sarà trattato• Intelligenza: tratteremo i principali temi in modo

generale

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Sfide scientifiche

Cognition

How to make the robot understand the

context in whichoperates

How to give it a rudimentary mind

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Sfide scientifiche

Learning

How to make the robot capable of experiences, i.e.

learning and memoryand use them in

future tasks

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Social interaction

Sfide scientifiche

How to make the robot interact with

the humans around itin a simple though

effective way

Study new paradigmsof communication

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Sfide scientifiche

Nanotechnology