Corso di studi: Ingegneria Robotica e dell'Automazione (Laurea magistrale)

  • Denominazione: Ingegneria Robotica e dell'Automazione
  • Dipartimento : INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
  • Classe di appartenenza: LM-25 INGEGNERIA DELL'AUTOMAZIONE
  • Obiettivi formativi: Il laureato del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Robotica e dell’Automazione ha un profilo culturale e professionale focalizzato su conoscenze scientifiche e tecnologiche riguardanti l'automazione di sistema e di processo, la robotica industriale e la robotica mobile e di servizio sociale, che permettano l'innovazione e lo sviluppo della produzione, della progettazione avanzata, della pianificazione e della programmazione, della gestione di sistemi complessi, sia nella libera professione sia nelle imprese manifatturiere o di servizi, che nelle amministrazioni pubbliche. 
    La Laurea Magistrale in Ingegneria Robotica e dell’Automazione, i cui studenti hanno già conseguito nel percorso di studio del primo livello conoscenze di base nei settori fisico-matematico e informatico, dovrà essere in grado di formare laureati magistrali capaci di comprendere i principi e i paradigmi di funzionamento di sistemi robotici e per l’automazione, nonché di definire le specifiche di progetto di tali sistemi nei diversi contesti applicativi. 
    Gli obiettivi formativi specifici del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Robotica e dell’Automazione sono quelli di formare figure professionali che:
    • avendo la conoscenza di tecniche e metodologie caratteristiche delle scienze di base (matematica, fisica), siano in grado di utilizzare tali conoscenze per interpretare e descrivere attraverso modelli formali i problemi tipici dell’Ingegneria dell’Automazione e della Robotica, con particolare riferimento alla modellistica, identificazione e simulazione di processi e di sistemi e al progetto di leggi e di strategie di controllo;
    • siano capaci di interfacciarsi con gli specialisti dei processi da automatizzare e siano in grado di suggerire soluzioni operative e di progetto più efficaci in termini tecnici ed economici;
    • siano in grado, attraverso la conoscenza e lo studio di tecnologie innovative e di avanguardia nel settore dell’automazione e della robotica, di affrontare problemi complessi in contesti intrinsecamente multidisciplinari;
    • siano capaci di utilizzare almeno una lingua dell’Unione Europea, anche con riferimento ai lessici più strettamente disciplinari;
    • siano in grado di aggiornare continuamente le proprie conoscenze.
    Tali obiettivi formativi sono ottenuti sia attraverso le attività didattiche offerte dal Corso di Studio, che favorendo le attività di tesi svolte sia in sede che presso istituzioni straniere e/o realtà aziendali, scelte per la loro garanzia di qualità scientifico/tecnica.
  • Numero stimato immatricolati: 40
  • Requisiti di ammissione: Per essere ammessi al Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Robotica e dell’Automazione Classe LM-25 occorre essere in possesso della laurea o del diploma universitario di durata triennale, ovvero di altro titolo di studio conseguito all’estero, riconosciuto idoneo. Il candidato deve presentare domanda con allegati almeno il certificato di laurea, o equivalente, e i programmi degli esami sostenuti.
    In base ai criteri di seguito illustrati vengono stabiliti i requisiti curriculari e l’adeguatezza della personale preparazione per l’accesso al Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Robotica e dell’Automazione Classe LM-25 ai sensi dell’art. 6, comma 2, del D.M. 270/2004.
    L’ammissione al Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Robotica e dell’Automazione Classe LM-25 viene decisa sulla base dell’esistenza di entrambi i requisiti (curriculari e di preparazione).
    Il Consiglio di Corso di Studio (CDS) nomina una Commissione Istruttoria di Valutazione (CIV), composta da due o più docenti con il compito di:
    • esaminare le domande di ammissione,
    • valutare i curricula dei candidati,
    • verificare il possesso dei requisiti curriculari e personali,
    • proporre al CDS l’ammissione o la non ammissione del candidato,
    • indicare le eventuali modalità per l’ottenimento dei requisiti mancanti.

    REQUISITI CURRICULARI

    Il candidato che ha acquisito CFU nei seguenti settori scientifico disciplinari (SSD) sotto riportati soddisfa i requisiti curriculari.

    1) Numero minimo di 42 CFU per esami effettivamente sostenuti nei settori scientifico disciplinari (SSD) indicati per le attività formative di base negli ambiti disciplinari delle lauree triennali afferenti alle classi L-8 (INF/01, ING-INF/05, MAT/02, MAT/03, MAT/05, MAT/06, MAT/07, MAT/08, MAT/09, SECS-S/02, CHIM/07, FIS/01, FIS/03), ed L-9 (INF/01,INGINF/ 05, MAT/02, MAT/03, MAT/05, MAT/06, MAT/07, MAT/08, MAT/09, SECS-S/02, CHIM/03, CHIM/07, FIS/01, FIS/03), di cui almeno:
    - 36 CFU nei SSD: MAT/03 MAT/05 MAT/06 MAT 07 MAT/08 MAT/09 FIS/01 FIS/03.

    2) Possesso di un numero minimo di 45 CFU nei SSD indicati per le attività formative caratterizzanti negli ambiti disciplinari delle lauree triennali afferenti alle classi L-8 e L-9, di cui almeno
    - 9 CFU nei SSD: ING INF/04 ING IND/32 ING IND/13
    - 12 CFU nei SSD: ING INF/05 ING IND/31 ING IND/14.

    In caso di candidato con titolo acquisito all’estero, la CIV valuterà i requisiti curriculari sulla base della durata temporale dei singoli insegnamenti e dei programmi dei relativi esami sostenuti 
    E’ inoltre richiesta una adeguata conoscenza della lingua Inglese certificata dal superamento di un esame di almeno 3 CFU nel corso di laurea triennale o mediante un diploma almeno di livello B1, secondo il Quadro Comune Europeo di riferimento per le Lingue.

    REQUISITI DI PREPARAZIONE PERSONALE

    In accordo con il Regolamento Didattico di Ateneo, la CIV:
    • può proporre al CDS di accettare ovvero di respingere la domanda di iscrizione del Candidato sulla base della valutazione della documentazione presentata con la domanda di ammissione,
    • può proporre al CDS di rimandare il candidato al colloquio di ammissione indicando il programma su cui verterà il colloquio, secondo la procedura descritta di seguito.

    Colloquio di ammissione
    Il colloquio di ammissione ha lo scopo di accertare che il candidato possieda la preparazione necessaria per affrontare proficuamente gli studi magistrali. 
    I colloqui di ammissione si svolgono in almeno due sessioni nel corso dell’anno accademico.
    Al candidato è assegnata, con provvedimento del Presidente del CDS, su delega del Direttore, una specifica commissione esaminatrice composta da due o più docenti. Il programma del colloquio, individuato dalla CIV, sarà preventivamente comunicato al candidato dal Presidente del CDS. 
    Al termine del colloquio la commissione esaminatrice formula un giudizio definitivo di idoneità oppure di non idoneità all’ammissione, eventualmente evidenziando i requisiti mancanti.

  • Specifica CFU: Il Corso di Studio adotta, nel definire il calendario delle lezioni, delle esercitazioni e dei laboratori, i seguenti criteri:
    1. per le attività formative aventi la tipologia di lezione il lavoro complessivo dello studente deve essere svolto mediamente per 1/3 seguendo le attività in aula e per 2/3 dedicandosi allo studio individuale degli argomenti trattati.
    2. per le attività formative aventi la tipologia di esercitazione o di laboratorio progettuale il lavoro complessivo dello studente deve essere svolto mediamente per 1/2 seguendo le attività in aula e per 1/2 dedicandosi allo studio individuale degli argomenti trattati.
    3. per le attività formative aventi la tipologia di laboratorio sperimentale il lavoro complessivo dello studente deve essere svolto di norma in laboratorio.
    Per ciascun corso, la suddivisione in ore di lezione ed esercitazione, nonché le attività di laboratorio e le loro tipologie, sono approvate dal Consiglio di Corso di Studio, con il vincolo che ore di esercitazione non possono superare il 50% delle ore complessive di insegnamento
    (lezioni più esercitazioni).
    Tutte le attività formative sono basate su moduli da 3, 6, 9 e 12 CFU. A ciascun corso, ad esclusione dei corsi di lingua e delle attività diverse (stage, tirocini, prove finali), è attribuito un minimo di 6 CFU. I corsi integrati sono composti da non più di due moduli didattici, relativi a discipline effettivamente omogenee o affini.
  • Modalità determinazione voto di Laurea: I caratteri della prova finale (tesi) sono i seguenti: 1) il giudizio sulla prova finale è affidato ad una commissione di laurea nominata dal Direttore del Dipartimento (Art. 24 dello Statuto), su proposta del Corso di studio. Tale commissione, valutata la prova finale, provvede a determinare il voto di laurea. 2) In un anno accademico sono previste almeno 6 sessioni di laurea (art. 25 del Regolamento Didattico di Ateneo) da tenersi prima delle relative proclamazioni ufficiali. 3) La prova mira a valutare la capacità del candidato di svolgere in completa autonomia: l'approfondimento di un'attività di progettazione o di ricerca, documentata in una dissertazione scritta; l'illustrazione in forma di presentazione scritta ed orale del lavoro svolto. 4) La commissione, accertato nella discussione il livello di autonomia e di padronanza di specifiche metodologie raggiunto dal candidato, esprime un giudizio di idoneità provvedendo a determinare il voto di laurea. Il voto di laurea è da considerarsi formalmente una prerogativa della Commissione di Laurea la quale, per dare continuità nel tempo alle valutazioni, adotta regole di calcolo che mettono in relazione media degli esami e voto di laurea. 5) Per la determinazione del voto di laurea, espresso in 110esimi, sono accolti da tutti i Corsi di Studio del Dipartimento i seguenti criteri comuni: • la media è calcolata pesando le votazioni riportate nei singoli corsi sulla base dei relativi crediti formativi universitari (media pesata sui CFU); • le votazioni con lode ottenute nei corsi sono contate come 33/30; • l’attribuzione della votazione 110/110 richiede una media non inferiore a 27/30; • l’attribuzione della votazione 110/110 e lode richiede una media non inferiore a 28/30.
  • Attività di ricerca rilevante: Le attività di ricerca rilevanti sono nell'area dell'automazione e della robotica e legate agli aspetti scientifici e tecnologici prioritari a livello nazionale ed internazionale. Più in dettaglio le attività dei docenti di riferimento, documentate da progetti di ricerca internazionali e nazionali e dalle numerosissime pubblicazioni scientifiche si riferiscono, oltre che alle materie di base del settore (Teoria dei sistemi, Identificazione e Teoria del controllo) ad applicazioni del controllo e dei sistemi di guida e navigazione in campo marino, terrestre e aerospaziale. Va evidenziata l'attività nel settore della Robotica, in particolare per quel che riguarda la manipolazione fine e le interfacce aptiche, oltre che la pianificazione e il controllo di veicoli robotici autonomi, o di gruppi di veicoli.
  • Rapporto con il mondo del lavoro: Il rapporto con il mondo del lavoro è molto diversificato e prosegue il successo ottenuto dalla precedente Laurea Specialistica in Ingegneria dell'Automazione. Tale rapporto si distingue in due fasi. 
    La prima fase riguarda la relazione tra il Corso di Studio ed il mondo aziendale durante il percorso formativo biennale. In questa fase il rapporto con la realtà aziendale e di lavoro si estrinseca sia con l'intervento industriale nella fase propositiva come parte integrante della gestione di qualità del processo formativo, sia nel contributo formativo degli allievi mediante seminari ad hoc e supporto in attività di tesi. La tipologia include sia realtà locali quali il Polo Tecnologico pisano e ENEL ricerca, spin off tecnologiche nella robotica ed aerospazio (Scienza Machinalis, ALTA), che regionali quali l'industria cartaria della lucchesia, la robotica industriale (QDesign), Finmeccanica sistemi subacquei, che organizzazioni pubbliche (Regione Toscana, NURC), che realtà nazionali (Siemens Automation, Rockwell Automation, DADA automotive, Ferrari, Finmeccanica, Ansaldo, Galileo Avionica, Alenia Aeronautica, NM Marine, Danieli, MBDA, Oto Melara). 
    La seconda fase riguarda il rapporto indirizzato all'impiego dell'allievo una volta laureato. Questa fase comprende due aspetti; il primo è l'indirizzamento verso attività di studio di terzo livello e di ricerca. In tal senso, la Laurea Magistrale in Ingegneria Automatica e Robotica è fortemente integrata con gli studi di dottorato in Automatica, Robotica e Bioingegneria e contribuisce all'accrescimento culturale e formativo attraverso le numerose attività di ricerca di base e tecnologica legate a collaborazioni nazionali ed internazionali. Il secondo aspetto è il legame con realtà industriali ad alto contenuto tecnologico, che possono offrire al laureato possibilità di impiego, sia diretto, che in forma di outsourcing.

Curricula definiti nel CDS Ingegneria Robotica e dell'Automazione

CURRICULUM UNICO

Gruppi per attività a scelta nel CDS Ingegneria Robotica e dell'Automazione

GRUPPO GRUPPO B (6 CFU)

  • Descrizione: Gruppo di materie caratterizzanti
  • Tipologia : Caratterizzanti        Ambito: Ingegneria dell'automazione

GRUPPO GRUPPO A (12 CFU)

  • Descrizione: Gruppo materie affini
  • Tipologia : Affini o integrative

Gruppi per attività a scelta nel CDS Ingegneria Robotica e dell'Automazione

GRUPPO GRUPPO B (6 CFU)

  • Descrizione: Gruppo di materie caratterizzanti
  • Tipologia : Caratterizzanti        Ambito: Ingegneria dell'automazione

ATTIVITÀ CONTENUTE NEL GRUPPO

Controllo digitale (6 CFU)

MODULO CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Controllo digitale 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali + esercitazioni

Dinamica dei veicoli (6 CFU)

MODULO CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Dinamica dei veicoli 6 ING-IND/13 MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE Caratterizzanti lezioni frontali

Laboratorio di Meccanica e Meccatronica (6 CFU)

MODULO CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Laboratorio di Meccanica e Meccatronica 6 ING-IND/13 MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE Caratterizzanti lezioni frontali + esercitazioni

Robotica aerospaziale (6 CFU)

MODULO CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Robotica aerospaziale 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali + esercitazioni

Sistemi subacquei (6 CFU)

MODULO CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Sistemi subacquei 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali

GRUPPO GRUPPO A (12 CFU)

  • Descrizione: Gruppo materie affini
  • Tipologia : Affini o integrative

ATTIVITÀ CONTENUTE NEL GRUPPO

Informatica e Sistemi in tempo reale (6 CFU)

MODULO CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Informatica e Sistemi in tempo reale 6 ING-INF/05 SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI Affini o integrative lezioni frontali + esercitazioni

Sistemi Elettronici per Automazione e Robotica (6 CFU)

MODULO CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Sistemi Elettronici per Automazione e Robotica 6 ING-INF/01 ELETTRONICA Affini o integrative lezioni frontali + esercitazioni

Termofluidodinamica e macchine (6 CFU)

MODULO CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Termofluidodinamica e macchine 6 ING-IND/08 MACCHINE A FLUIDO Affini o integrative lezioni frontali

Attività formative definite nel CDS Ingegneria Robotica e dell'Automazione

ATTIVITÀ A SCELTA (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Free Elective
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Esame a scelta dello studente: le modalità di verifica dipendono dall'esame scelto
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Attività a scelta 6   Altre attività - scelta libera dello studente lezioni frontali

CONTROLLO DEI PROCESSI (12 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Process Control
  • Obiettivi formativi: Il corso si suddivide in due moduli tra loro complementari. Nel primo modulo (Cibernetica fisiologica) ci si occupa di modellizzare,
    attraverso gli strumenti matematici propri della teoria dei controlli automatici, i processi fisici e chimici degli organismi viventi, al fine di
    interpretarne e prevederne il comportamento ed eventualmente di dimensionarne il controllo per mezzo di farmaci o sistemi meccatronici.
    Nel secondo modulo (Controllo dei processi tecnologici) il corso si propone di fornire le basi per l’analisi e per il controllo dei processi multivariabili. Vengono perciò presentate le tecniche principali per la analisi e la sintesi dei controllori decentralizzati. Vengono affrontate la sintesi dei controllori nel dominio della frequenza e le tecniche di monitoraggio per le applicazioni ingegneristiche di interesse nel campo dell’automazione.
    L'insegnamento ha l'obiettivo di sviluppare le capacità di analisi e di sintesi di controllori per processi industriali.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The course is divided in two parts: Physiological Cybernetics and Industrial Process Control. The student who completes the course successfully will be able to understand and develop models able to emulate physiological systems based on the feedback theory and/or on the system theory (in literature this field is known as system biology). Students are will acquire ability to treat nonlinear and complex multivariable systems typical of industrial processes.
    Students are expected to acquire:
    the ability to interact with researchers in different fields (biology, medicine);
    the ability to develop control-oriented models
    knowledge of nonlinear and /or MIMO systems
    the ability to develop autotune methods for controllers.
  • CFU: 12
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale con valutazione in trentesimi
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Cibernetica Fisiologica 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali + esercitazioni
Controllo dei Processi tecnologici 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali + esercitazioni

CONTROLLO DIGITALE (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Digital Control Systems
  • Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire le basi per l’analisi e il controllo digitale dei sistemi dinamici. Lo scopo è di descrivere le tecniche di discretizzazione dei segnali, le metodologie di analisi e controllo dei sistemi discreti, o con componenti discreti. Vengono presentate le tecniche principali per la analisi e la sintesi dei controllori digitali per le applicazioni ingegneristiche di interesse nel campo dell’automazione.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The objective of this course is to introduce the basic control theories for digital systems. The course introduces to physical modeling problems and reviews typical architectures for the control of electro-mechanical systems. The course will enable students to model basic electro-mechanical systems and design the related control software . It introduces to the theory of digital control: discrete time dynamic systems, sampled data systems, conversion from continuous to discrete time, frequency analysis (Z-Transform), stability, steady state and transient analysis, model based digital control system design (both from continuous time and direct), standard regulators (PID), digital filters. Theoretical lessons are complemented with test cases, and laboratory practices using computer-aided design software.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale con valutazione in trentesimi
  • Lingua ufficiale: Inglese

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Controllo digitale 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali + esercitazioni

CONTROLLO E IDENTIFICAZIONE DEI SISTEMI INCERTI (12 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Control and Identification of Uncertain Systems
  • Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire un insieme di metodologie per l’analisi di sistemi dinamici in condizioni di incertezza, per la stima delle grandezze incerte e per il trattamento conseguente dei dati di processo. Vengono in particolare fornite conoscenze riguardanti la teoria della stima, i processi stocastici dinamici lineari (modelli autoregressivi,
    a media mobile, …), il filtraggio ricorsivo e l’analisi dei dati (periodogramma, componenti spettrali,…).
    L'insegnamento ha l'obiettivo di sviluppare le capacità di analisi critica di situazioni con incertezza sul sistema dinamico e sul sistema di misura, e di fornire un insieme di metodologie che consentano di progettare e porre in
    atto esperimenti per la stima di grandezze dinamiche incerte.
    L'insegnamento ha infine l'obiettivo di rendere gli studenti consapevoli delle problematiche pratiche legate alle incertezze nei processi dinamici, industriali e non; l’insegnamento ha inoltre l’obiettivo di sviluppare le capacità di analisi e sintesi degli studenti per consentire un approccio razionale e metodologicamente motivato alla gestione dell’incertezza.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The course is divided in two parts: System identification and Control of uncertain systems.
    The student who successfully completes the course will be able:
    - to possess the analytical tools for the estimation of uncertain parameters in dynamic systems;
    - to compute appropriate models of dynamic systems based on parameter estimation and processing of deterministic and stochastic measurements;
    - to analyze and model multivariable linear systems under a large class of structured and unstructured uncertainties;
    - to design robust controllers in the framework of norm-based performance and stability specifications.
    - to write software advanced code for the digital implementation of advanced identification and control techniques.
  • CFU: 12
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Identificazione dei sistemi incerti 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali
Controllo dei sistemi incerti 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali

DINAMICA DEI VEICOLI (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Vehicle Dynamics
  • Obiettivi formativi: L'insegnamento ha lo scopo di fornire gli strumenti per comprendere ed analizzare il funzionamento dinamico degli autoveicoli. L'insegnamento si propone di analizzare criticamente la modellazione degli autoveicoli al fine di meglio comprenderne il comportamento dinamico, a partire dal modello meccanico della ruota con pneumatico.
    L’insegnamento si prefigge l’obiettivo di sviluppare le capacità di saper creare un modello di veicolo, e di studiare le problematiche in termini di assetto, frenatura e stabilità.
    L’insegnamento ha l’obiettivo di sensibilizzare gli studenti sulla complessità dell’attività di modellazione nel contesto veicolistico, dove le proprie conoscenze e competenze devono poter portare allo studio di sistemi complessi.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The student who successfully completes the course will be able to demonstrate advanced knowledge of the:
    1) Mechanics of wheel with tire as a vehicle component. More precisely: how to perform experimental tests, how to model a tire, how the main parameters affect the ire behavior;
    2) Braking of a vehicle;
    3) Handling of a vehicle, including recently discovered tools like the achievable regions;
    4) Ride comfort and road holding of a vehicle.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Dinamica dei veicoli 6 ING-IND/13 MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE Caratterizzanti lezioni frontali

INFORMATICA E SISTEMI IN TEMPO REALE (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Informatics and Real Time Systems
  • Obiettivi formativi: Il corso si propone l'obiettivo di fornire le basi per la progettazione e l'implementazione di controllori digitali software tramite sistemi operativi real-time concorrenti. 
    In una prima fase vengono richiamati i principi di programmazione e le conoscenze di base in C necessarie. Vengono poi affrontati argomenti sia di progettazione software che di progettazione di un controllore digitale, tenendo conto di ritardi e approssimazioni introdotti dal
    supporto digitale.
    L'obiettivo del corso è duplice. Da un lato, si vuole far prendere coscienza allo studente dei problemi pratici legati al passaggio da un ambiente di progettazione teorico-simulativo all'implementazione pratica. Dall'altro, si vogliono sviluppare tecniche di progettazione e programmazione che permettano una corretta implementazione real-time.
    L'insegnamento ha l'obiettivo di sensibilizzare gli studenti al problema di “integrazione” tra tecniche strettamente software e tecniche di progettazione di controllori. Lo studente dovrà sviluppare un approccio metodologico integrato che permetta di prevedere problemi di natura implementativa, e quindi tenerne in conto, già nelle prime fasi della progettazione.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The student who successfully completes the course will have the ability to design software for control applications with timing requirements; will be able to demonstrate a solid knowledge on real-time operating systems and resource management; will be able to demonstrate advanced knowledge on scheduling and timing analysis; will be aware of critical situations, software pit traps in programming, and efficient solutions to avoid them.
    Basic topics are: 
    1. Basic concepts on real-time computing. Typical real-time applications. Task models. Metrics for performance evaluation.
    2. Real-Time scheduling algorithms. Scheduling periodic and aperiodic tasks. Response-time analysis.
    3. Protocols for accessing shared resources. The priority inversion phenomenon. Priority Inheritance and Priority Ceiling Protocols. Estimating blocking times.
    4. Overload management. Admission Control. Robust Scheduling. Imprecise Computation. Job Skipping. Elastic scheduling. Resource reservation mechanisms.
    5. Predictable inter-task communication mechanisms.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale
  • Lingua ufficiale: Inglese

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Informatica e Sistemi in tempo reale 6 ING-INF/05 SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI Affini o integrative lezioni frontali + esercitazioni

LABORATORIO DI MECCANICA E MECCATRONICA (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Mechanics and Mechatronics Laboratory
  • Obiettivi formativi: Il corso di “Meccatronica” mira a fornire competenze di base per la modellazione, la pianificazione del movimento e la realizzazione di sistemi di automazione a controllo digitale. Il corso offre allo studente competenze per affrontare la progettazione di una architettura di controllo funzionale. Il corso esaminerà le componenti di un sistema di automazione dai quattro diversi punti di vista, meccanica, elettronica, programmazione e controllo. Tali tematiche verranno affrontate da una prospettiva di insieme, relazionando come eventuali scelte/limitazioni sulla struttura di controllo, meccanica, e/o elettronica si relazionino tra loro e concorrano insieme a definire le prestazioni complessive di sistema.
    Il corso di compone di lezioni teoriche ed esercitazioni sia in aula informatica che in laboratorio.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The class of “Mechatronics” aims at provide fundamental competences to design, control and implement
    automatic systems driven by digital controllers. The class offers to its students competences to design control architecture based on a
    functional description of the system behavior. The class will investigate the compoenents involved in the automation system design
    according to four different perspectives: mechanical characteristics, electronic interface, programming and control. All these perspectives
    will be related each other in order to understand how the choices/limitations will interfere each other and concur to the overall system
    performances.
    The course is organized into theoretical and experimental teachings.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale con progetto
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Laboratorio di Meccanica e Meccatronica 6 ING-IND/13 MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE Caratterizzanti lezioni frontali + esercitazioni

MECCANICA DEI ROBOT (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Mechanics of robots
  • Obiettivi formativi: L'insegnamento è organizzato in modo da fornire allo studente gli strumenti per la costruzione di modelli dinamici di sistemi meccanici complessi, quali i bracci manipolatori, le piattaforme di manipolazione parallele, e i veicoli autonomi. Il corso si propone di fornire agli allievi le nozioni fondamentali e gli strumenti necessari per l’analisi, la progettazione ed il controllo di sistemi robotici, intesi nella loro più ampia accezione: sistemi meccanici controllati da un processore digitale, dotati di capacità sensoriali e di intervento sull’ambiente, con caratteristiche di elevata autonomia e di facile interazione con l’uomo.
    Lo studente al termine del corso è posto in grado di:
    • Conoscere le tipologie e le applicazioni dei sistemi robotici usati nell’industria e in altri settori dell’economia e
    dei servizi;
    • Saper definire i modelli geometrici, cinematici e dinamici dei sistemi meccanici utilizzati in robotica;

    L'insegnamento ha l'obiettivo di sensibilizzare gli studenti ad affrontare un problema di ingegneria mediante un approccio metodologico, organico, basato sulla modellistica del fenomeno fisico e sugli strumenti analitici
    atti ad affrontare soluzioni ingegneristiche.

  • Obiettivi formativi in Inglese: The aim of this class is to provide the students with the fundamental tools for the analysis, modeling and functional design of robotic systems in their broadest sense: mechanical systems with sensor capabilities, high degree of autonomy, and ability to interact with the environment and with humans.Upon taking this class the students will be able to: distinguish the different types of robots and their field of application, define the geometric, kinematic and dynamic models of robotic manipulators (both serial and parallel chains), and apply the algorithms for their calibration, velocity control and dynamic simulation.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale con valutazione in trentesimi
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Meccanica dei robot 6 ING-IND/13 MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE Caratterizzanti lezioni frontali + esercitazioni

PROBABILITÀ E PROCESSI STOCASTICI (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Probability and Stochastic Processes
  • Obiettivi formativi: Le conoscenze fornite dall’insegnamento sono relative aille nozioni di base del Calcolo delle Probabilità: spazio degli eventi, misure di probabilità; probabilità condizionale, indipendenza, formule di fattorizzazione e di Bayes; funzione di distribuzione cumulativa, densità di probabilità; variabili aleatorie, valor medio, varianza ed altre grandezze medie, funzione generatrice e caratteristica; principali esempi di variabili aleatorie discrete e continue; legge dei grandi numeri, teorema limite centrale, grandi deviazioni.
    Saranno inoltre trattati gli elementi generali di teoria dei processi stocastici: processi stocastici a tempo discreto e continuo, campi aleatori; loro valori medi del primo e secondo ordine; processi gaussiani; processi stazionari e processi ergodici; proprietà di Markov; alcuni esempi, come il moto browniano ed il processo di Poisson.
    Approfondimenti sui processi stocastici: catene di Markov a tempo discreto, misure invarianti; processi di Markov a salti, legame con la teoria delle code; equazioni differenziali stocastiche, equazione di Fokker-Planck.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The course will be focused on Elements of Probability Theory, i.e., event space, probability measures;
    conditional probability, independence, factorization and Bayes formulae; cumulative distribution functions, probability density functions;
    random variables, expected value, variance and other mean values, generating and characteristic functions; main discrete and continuous
    examples of random variables; law of large numbers, central limit theorem, large deviations.
    Moreover, in the part of elements on stochastic processes: discrete and continuous time processes, random fields; average values of first
    and second order; Gaussian processes; stationary and ergodic processes; Markov property; examples, like Brownian motion and Poisson
    process. Selected topics on stochastic processes: Discrete time Markov chains, invariant measures; jump Markov processes, link with queuing
    theory; stochastic differential equations, Fokker-Planck equations.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Probabilità e Processi Stocastici 6 MAT/06 PROBABILITA E STATISTICA MATEMATICA Affini o integrative lezioni frontali

PROVA FINALE (18 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Final Examination
  • Obiettivi formativi: La prova finale consiste nella presentazione da parte del laureando della attività di tesi svolta come approfondimento di fine corso nelle discipline tipiche dell'Ingegneria Robotica e dell'Automazione.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The final assessment consists in the appraisal of students' ability to work independently and to clearly and confidently present and discuss the results of an original research project on a specific topic of either a theoretical or experimental nature.
  • CFU: 18
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Dissertazione orale conclusiva per ottenere la Laurea con valutazione in centodecimi
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Prova finale 17 No settore Prova finale prova finale
Altre attività formative 1 No settore Altre attività - Altre conoscenze utili per l’inserimento nel mondo del lavoro altro

ROBOTICA (12 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Robotics
  • Obiettivi formativi: L'insegnamento è organizzato in due parti. Nella prima si forniscono allo studente gli strumenti le nozioni fondamentali e gli strumenti necessari per l’analisi, la progettazione di algoritmi per il controllo e la gestione di sistemi distribuiti per l'automazione e la robotica, sia in ambito industriale che di servizio. Nella seconda parte si affronta il problema del controllo dei robot manipolatori e dei veicoli autonomi (a bassa velocità).
  • Obiettivi formativi in Inglese: The course is divided in two parts: Robot Control and Distributed Robotic Systems.
    In the first part, the student will be able to demonstrate knowledge of control of robotic manipulator and autonomous low-speed vehicles. In the second part the student will acquire the basic knowledge and instruments to analyze and project control and management algorithms for distributed automation and robotic systems, both in industry and in service sectors.
  • CFU: 12
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Sistemi robotici distribuiti 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali
Controllo del robot 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali

ROBOTICA AEROSPAZIALE (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Aerospace Robotics
  • Obiettivi formativi: L’insegnamento si propone di fornire le basi per l’analisi e la sintesi di sistemi autonomi in ambito aeronautico e spaziale, con riferimenti alle problematiche di moto in tali ambienti.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The course presents the main analytical tools for the analysis and synthesis of automated procedures, with reference primarily to vehicles moving in the air and in space. It also presents the main issues in the motion of such systems.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale con valutazione in trentesimi
  • Lingua ufficiale: Inglese

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Robotica aerospaziale 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali + esercitazioni

SISTEMI DI GUIDA E NAVIGAZIONE (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Guidance and Navigation Systems
  • Obiettivi formativi: L’insegnamento ha lo scopo di illustrare gli strumenti e le metodologie per la guida, la navigazione ed il controllo di veicoli autonomi e semi autonomi con particolare riguardo alle metodologie di localizzazione, inseguimento e stima di traiettorie, individuazione di guasti, navigazione in formazione e in spazi vincolati. Vengono presentate le tecniche principali di guida e le caratterizzazioni delle tecniche di misura della posizione e del calcolo del fix di navigazione. Viene affrontato il problema dell’integrazione di vari sistemi di navigazione per la riduzione dell’errore di posizione. L'insegnamento ha l'obiettivo di sviluppare le capacità di analisi riguardanti le problematiche di guida e navigazione di veicoli mobili.
  • Obiettivi formativi in Inglese: Understand the principles of navigation by inertial, celestial, and radio (including GPS) methods, the principles of guidance and control of 6-DOF motion, the characteristics and noise models of sensors, and the dynamic behavior of controlled and guided systems. Particular emphasis is given to integrated navigation systems and guidance techniques for unmanned vehicles. Tools acquired during the course: kinematics and dynamics of 6-DOF motion, inertial sensors (gyroscope and accelerometers) modeling and mechanization, GPS and GNSS navigation, principles of Geodesy and the WGS-84 datum, probability, random processes, and the Kalman Filter, classical and advanced guidance techniques, path planning and trajectory tracking.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Sistemi di guida e navigazione 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali

SISTEMI ELETTRONICI PER AUTOMAZIONE E ROBOTICA (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Electronic Systems for Automation and Robotics
  • Obiettivi formativi: Le conoscenze fornite dall’insegnamento sono relative ai sistemi elettronici per applicazioni di automazione e robotica. Verranno affrontati sia aspetti di interfacciamento col mondo esterno (acquisizione da sensori, comando di attuatori) sia gli aspetti di comunicazione ed elaborazione digitale con programmabilità sia software (esecuzione di istruzioni in micro-controllori e/o DSP) che hardware (impostazione sul campo della connettività in PLD e FPGA). 
    Dei diversi sistemi verranno analizzate le architetture logiche, le caratteristiche elettriche, i linguaggi e strumenti CAD di modellizzazione e sviluppo hardware-software, i bus di comunicazione per applicazioni di controllo. In tali settori lo studente maturerà competenze specifiche anche mediante attività progettuali. 
    Verranno mostrati esempi applicativi di sistemi per acquisizione dati da sensori, per controllo di veicoli e/o per automazione industriale.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The course will be focused on electronic system for control engineering in automation and robotics. The course will consider electronic-based solutions for sensor interfacing, actuator driving, digital signal processing, communication in distributed control systems. Both software programmable (based on microcontrollers or DSP) and hardware configurable (based on PLD and FPGA) electronic systems will be discussed. For the above solutions the course will analyze the relevant architectures, the electric characteristics of the building components, the CAD tools used for their modeling and design, the communication bus. Several application examples (e.g. sensor signal conditioning, electronic control systems for automotive or industrial automation) will be showed and the students will be also involved in “hands-on” activities.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale con progetto
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Sistemi Elettronici per Automazione e Robotica 6 ING-INF/01 ELETTRONICA Affini o integrative lezioni frontali + esercitazioni

SISTEMI SUBACQUEI (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Underwater Systems
  • Obiettivi formativi: L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire conoscenze integrative nel campo delle tecnologie per l’esplorazione geofisica in ambiente subacqueo. In particolare, l’insegnamento si propone di fornire conoscenze riguardanti la propagazione e le comunicazioni acustiche subacquee, la strumentazione per l’esplorazione del fondale marino (side-scan sonar, ecoscandagli a fasci, sub-bottom profilers, …), i sistemi automatici di raccolta dati, inclusi i robot subacquei autonomi o semi autonomi. 
    L’insegnamento intende sviluppare negli studenti le capacità di pianificare, condurre e interpretare i risultati di sperimentazione geofisica in mare; in particolare, si intende sviluppare la capacità di scelta critica della strumentazione e del suo impiego relativamente all’obiettivo della sperimentazione.
    L’insegnamento ha l’obiettivo di rendere gli studenti consapevoli delle problematiche, dei limiti fisici e dei necessari compromessi nelle prestazioni dovuti alla complessità ed ai vincoli della sperimentazione in ambito marino. In particolare, si intende sviluppare un approccio razionale e metodologicamente motivato alla scelta, configurazione ed impiego della strumentazione oceanografica.
  • Obiettivi formativi in Inglese: Students who successfully complete the course will have the ability to design, plan, conduct and analyze the outcome of at-sea experiment for marine geophysical exploration using automated, semi-autonomous and autonomous systems.
    Students are expected to acquire:
    knowledge about underwater acoustic propagation;
    knowledge about marine robotic systems (Remotely Operated Vehicles - ROV, Autonomous Underwater Vehicles - AUV, oceanographic gliders, Autonomous Surface Vehicles - ASV);
    knowledge about underwater acoustic localization and communication systems.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale con valutazione in trentesimi
  • Lingua ufficiale: Inglese

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Sistemi subacquei 6 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali

TEORIA DEI SISTEMI E DEL CONTROLLO (12 CFU)

  • Denominazione in Inglese: System and Control Theory
  • Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire all'allievo gli strumenti tipici dell'analisi dei sistemi dinamici sia continui che discreti sia in ambiente deterministico che stocastico, di trattare le proprietà strutturali dei sistemi e di apprendere le tecniche di sintesi del controllo, al di là delle tecniche basilari nel dominio della frequenza usualmente utilizzate.
    Il corso si pone l'obiettivo di sviluppare la capacità di analisi dei sistemi dinamici e della sintesi del controllo e di sviluppare capacità metodologiche generali di impostazione di un problema di automazione dal punto di vista ingegneristico. L'insegnamento ha l'obiettivo di sensibilizzare gli studenti ad affrontare un problema di ingegneria mediante un approccio metodologico approfondito, organico, basato sulla modellistica del fenomeno fisico e sugli strumenti analitici atti ad affrontare soluzioni ingegneristiche.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The course provides notions typical of the analysis of dynamical systems both continuous and discrete, in both deterministic and stochastic framework, to deal with the structural properties of the systems for a state space analysis and with the theory of stability. The course develops the skill for analysis and synthesis of dynamical control systems, setting up a general methodology for automation engineering problems. Students are expected to acquire a solid knowledge of system and control theory, in term of a formal description of dynamic systems
  • CFU: 12
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Teoria dei sistemi e del controllo 12 ING-INF/04 AUTOMATICA Caratterizzanti lezioni frontali

TERMOFLUIDODINAMICA E MACCHINE (6 CFU)

  • Denominazione in Inglese: Thermofluidodynamics and Machines
  • Obiettivi formativi: Il corso affronta tre parti principali. Nella prima parte vengono descritti: gli aspetti di origine e di controllo delle fonti energetiche; le fondamentali variabili per gli studi termofluidodinamici; le macchine a fluido e i principali cicli termodinamici ai quali rispondono queste macchine; gli scambiatori di calore. Nella seconda parte vengono presentati ed affrontati gli argomenti: della termofluidodinamica di fluidi a basse ed alte velocità; degli ugelli di espansione; dell’energia eolica. Infine, nella terza ed ultima parte vengono considerati gli strumenti di analisi
    fondamentali delle turbomacchine, suddivise in :impianti a vapore; ventilatori e compressori; impianti di turbine a gas;
    impianti a cicli combinati.
    Lo scopo principale del Corso è quello di fornire agli studenti, provenienti da studi privi o carenti di nozioni di energetica e di macchine, le informazioni ci base necessarie per poter affrontare ed applicare moltissime delle tecniche che costituiscono l’oggetto principale della loro Laurea.
    L'insegnamento ha l'obiettivo di sensibilizzare gli studenti ad affrontare i problemi termodinamici mediante un approccio organico, per affrontare e risolvere vari aspetti professionali delle macchine considerate, sia dal punto di vista progettuale, che di verifica e controllo di esse.
  • Obiettivi formativi in Inglese: The course provides the foundation elements of the following principals area: the thermodynamic laws of energy; the thermofluid-dynamics of several principal engines; the heating exchangers; the proprieties of the fluids at low and high velocity in ducts, nozzles and in open area; the turbomachineries (axial and radial compressors and turbines); the wind turbines, and gives the necessary mathematic instruments to work in all such area.
  • CFU: 6
  • Reteirabilità: 1
  • Modalità di verifica finale: Prova orale
  • Lingua ufficiale: Italiano

MODULI

DENOMINAZIONE CFU SSD TIPOLOGIA CARATTERISTICA
Termofluidodinamica e macchine 6 ING-IND/08 MACCHINE A FLUIDO Affini o integrative lezioni frontali

Curriculum: CURRICULUM UNICO

PRIMO ANNO (60 CFU)

CONTROLLO DEI PROCESSI (12 CFU)

  CFU SSD TIPOLOGIA
Cibernetica Fisiologica 6 ING-INF/04 Caratterizzanti
Controllo dei Processi tecnologici 6 ING-INF/04 Caratterizzanti

MECCANICA DEI ROBOT (6 CFU)

  CFU SSD TIPOLOGIA
Meccanica dei robot 6 ING-IND/13 Caratterizzanti

TEORIA DEI SISTEMI E DEL CONTROLLO (12 CFU)

  CFU SSD TIPOLOGIA
Teoria dei sistemi e del controllo 12 ING-INF/04 Caratterizzanti

PROBABILITÀ E PROCESSI STOCASTICI (6 CFU)

  CFU SSD TIPOLOGIA
Probabilità e Processi Stocastici 6 MAT/06 Affini o integrative

GRUPPO: GRUPPO B ( 6 CFU)

DESCRIZIONE TIPOLOGIA AMBITO
Gruppo di materie caratterizzanti Caratterizzanti Ingegneria dell'automazione

GRUPPO: GRUPPO A ( 12 CFU)

DESCRIZIONE TIPOLOGIA AMBITO
Gruppo materie affini Affini o integrative  

ATTIVITÀ A SCELTA (6 CFU)

  CFU SSD TIPOLOGIA
Attività a scelta 6   Altre attività - scelta libera dello studente

 

Curriculum: CURRICULUM UNICO

SECONDO ANNO (60 CFU)

CONTROLLO E IDENTIFICAZIONE DEI SISTEMI INCERTI (12 CFU)

  CFU SSD TIPOLOGIA
Identificazione dei sistemi incerti 6 ING-INF/04 Caratterizzanti
Controllo dei sistemi incerti 6 ING-INF/04 Caratterizzanti

ROBOTICA (12 CFU)

  CFU SSD TIPOLOGIA
Sistemi robotici distribuiti 6 ING-INF/04 Caratterizzanti
Controllo del robot 6 ING-INF/04 Caratterizzanti

SISTEMI DI GUIDA E NAVIGAZIONE (6 CFU)

  CFU SSD TIPOLOGIA
Sistemi di guida e navigazione 6 ING-INF/04 Caratterizzanti

GRUPPO: GRUPPO B ( 6 CFU)

DESCRIZIONE TIPOLOGIA AMBITO
Gruppo di materie caratterizzanti Caratterizzanti Ingegneria dell'automazione

ATTIVITÀ A SCELTA (6 CFU)

  CFU SSD TIPOLOGIA
Attività a scelta 6   Altre attività - scelta libera dello studente

PROVA FINALE (18 CFU)

  CFU SSD TIPOLOGIA
Prova finale 17   Prova finale
Altre attività formative 1   Altre attività - Altre conoscenze utili per