Sistemi robotici e automazione

Le tecnologie robotiche vengono ormai impiegate anche al di fuori delle realizzazioni tradizionali, come i bracci robotici e i robot umanoidi, ma entrano nei prodotti più diversi, come le automobili, i dispositivi domestici, e soprattutto le apparecchiature medicali e industriali. Infatti, il paradigma chiave della robotica: “percezione, ragionamento, azione” si estende a un gran numero di dispositivi, soprattutto in quelli in cui il ragionamento può essere potenziato dall’uso di metodi dell’Intelligenza Artificiale. Inoltre, la meccanica e la sua automazione sono aspetti fondamentali della progettazione di un sistema robotico.Le tecnologie robotiche vengono ormai impiegate anche al di fuori delle realizzazioni tradizionali, come i bracci robotici e i robot umanoidi, ma entrano nei prodotti più diversi, come le automobili, i dispositivi domestici, e soprattutto le apparecchiature medicali e industriali. Infatti, il paradigma chiave della robotica: “percezione, ragionamento, azione” si estende a un gran numero di dispositivi, soprattutto in quelli in cui il ragionamento può essere potenziato dall’uso di metodi dell’Intelligenza Artificiale. Inoltre, la meccanica e la sua automazione sono aspetti fondamentali della progettazione di un sistema robotico.
Andrea Calanca
Professore associato
Diego Dall'Alba
Borsista
Roberto Di Marco
Ricercatore a tempo determinato
Paolo Fiorini
Incaricato alla ricerca
Bogdan Mihai Maris
Collaboratore alla ricerca - Tecnico di Laboratorio
Riccardo Muradore
Professore associato
Francesco Visentin
Ricercatore a tempo determinato
Competenze
Argomento Persone Descrizione
Sistemi robotici e automazione
Ingegneria industriale e industria sostenibile Giovanni Gerardo Muscolo
L'ingegneria industriale comprende quella branca dell'ingegneria che si occupa di studiare e trasformare un'idea in un prototipo reale e in un prodotto industriale che dovrebbe interagire in simbiosi con un ambiente fisico sostenibile. Presso l'Università di Verona si sta cercando di proporre e studiare nuove soluzioni e prototipi sostenibili industriali. Il nostro obiettivo è quello di concepire un nuovo approccio metodologico generale per la risoluzione di problemi tecnici industriali. Vengono studiati alcuni componenti di un impianto industriale e la loro interazione (ad esempio: robot, pinze, esoscheletri per l'industria, robot con ruote/gambe per gli impianti industriali e agro-alimentari, piattaforme parallele, meccanismi con cavi). Un forte legame è instaurato con il laboratorio di robotica Altair Lab e il laboratorio ICE Lab dell’Università di Verona con i quali viene approfondito lo studio di alcuni componenti industriali nella micro- e macro- meccanica industriale: robot industriali, attuatori, pinze, nastri trasportatori, sistemi meccatronici, utensili per chirurgia.
Intelligenza meccanica incarnata e sostenibile Giovanni Gerardo Muscolo
L'obiettivo di questa ricerca è quello di studiare il comportamento incarnato degli elementi meccanici base e utilizzare la loro intelligenza meccanica in modo opportuno, per concepire nuovi dispositivi sostenibili in simbiosi con il mondo circostante. Con intelligenza meccanica incarnata viene da noi indicata la capacità intrinseca dell'elemento meccanico di reagire in modo opportuno ad un qualsiasi input fisico esterno. Presso l'Università di Verona stiamo concependo nuovi sistemi meccanici sostenibili per diverse applicazioni.
Meccanica applicata alle macchine Giovanni Gerardo Muscolo
La meccanica applicata alle macchine è un settore di ricerca molto ampio focalizzato sullo studio, progettazione e controllo del comportamento meccanico di componenti, meccanismi e macchine. Nel settore di ricerca vengono studiati la cinematica, la statica e l'interazione fisica dei componenti nei sistemi industriali e nei contesti reali. La dinamica delle macchine viene analizzata in dettaglio con il fine ultimo di ridurre i disturbi, le vibrazioni e ottimizzare il comportamento meccanico delle macchine. Di seguito alcuni passi seguiti nella progettazione e sviluppo di macchine innovative: modellazione teorica; progettazione concettuale, funzionale e sostenibile di macchine; simulazione; prototipazione; implementazione; sperimentazione; industrializzazione; automazione; manutenzione; diagnostica. Di seguito alcune parole chiave del settore di ricerca della meccanica applicata: ingegneria meccanica; ingegneria bio-meccanica; cinematica computazionale; dinamica dei rotori; motori e propulsori; ingranaggi e trasmissioni; meccanismi e controlli meccanici; micro-macchine; dinamica dei sistemi multi-corpo; robotica e meccatronica; sistemi energetici sostenibili; macchine per il trasporto; tribologia; vibrazioni. Presso l'Università di Verona si stanno portando avanti le seguenti tematiche di ricerca: meccanismi e macchine a rigidezza variabile; attuatori complianti; sensori di forza e coppia; meccanismi a cavo; robotica chirurgica; robotica mininvasiva; micromeccanica; sistemi meccanici multi-corpo; utensili sensorizzati di nuova generazione per la chirurgia.
Robotica Andrea Calanca
Diego Dall'Alba
Roberto Di Marco
Paolo Fiorini
Bogdan Mihai Maris
Riccardo Muradore
Giovanni Gerardo Muscolo
Francesco Visentin
La Robotica si occupa di sviluppare sistemi che permettano un collegamento intelligente fra percezione ed azione. Per questo motivo e' fortemente interdisciplinare, includendo progettazione meccanica ed elettronica, algoritmi di calcolo e fusione dei dati, apprendimento e ragionamento automatic, sistemi di controllo del movimento e dell'interazione con l'ambiente. La raggiunta maturità e robustezza dei sistemi robotici permette loro di lavorare con sicurezza in ambienti delicati e in diretto contatto con le persone. In caso di azioni difficili dal punto di vista cognitivo, il robot e' aiutato dalla presenza di un operatore umano nella modalità operativa della teleoperazione. Un esempio consolidato di teleoperazione e' nei sistemi di chirurgia robotica in cui l'operatore guida direttamente i movimenti del robot per eseguire l’intervento. Una nuova direzione di ricerca e’ quella di aggiungere delle funzioni autonome ai sistemi robotici. Per raggiungere questo scopo, e' necessario migliorare le capacità percettive e cognitive dei robot, per affrontare con sicurezza la complessità di un ambiente reale. Alcuni degli argomenti di ricerca in robotica affrontati a Verona sono: teoria del controllo e dei sistemi, analisi e modello della percezione umana, navigazione e localizzazione di robot mobili, coordinamento per sistemi multirobot, controllo di sensori e attuatori distribuiti, algoritmi per la teleoperazione, e analisi dell'interazione fisica con le persone.
Gruppi di ricerca
Nome Descrizione URL
ForME - Metodi Formali per la Progettazione di Sistemi Ingegneristici Obiettivo del gruppo di ricerca è applicare metodi formali alla modellazione, verifica e sintesi di sistemi ingegneristici. I domini spaziano dai sistemi temporizzati per andare fino ai sistemi ciberfisici non lineari.
Information Extraction for Robotic Surgery Il gruppo si occupa di ricercare e sviluppare tecniche per l'estrazione di informazione da manuali e contenuti testuali nell'ambito della chirurgia robotica. Coinvolge l'Università di Verona (con tre dipartimenti: Ingegneria per la medicina di innovazione, Informatica, e Lingue e Letterature Straniere) e Universität Mannheim (Germania).
NeST Progettazione e verifica delle tecnologie di comunicazione in grado di portare efficienza e sostenibilità in applicazioni chiave come industria, agricoltura, domotica, trasporti e gestione del territorio.
PARCO – Parallel Computing Obiettivo del gruppo di ricerca è lo sviluppo e ottimizzazione di Software per sistemi di calcolo multi-core CPU/many-core GPU con vincoli di risorse (e.g., Edge Computing) e per sistemi di calcolo ad alte prestazioni (High-performance Computing – HPC).
Robotica, Intelligenza Artificiale e Controllo Il gruppo di ricerca si occupa di robotica non convenzionale
Sistemi robotici e automazione
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