Ingegnere specializzato in robotica

Modulo 1: Introduzione alla Robotica 1.1. Che cos’è la robotica? Definizione, storia e ambiti applicativi. 1.2. Il ruolo dell’ingegnere robotico Competenze chiave e settori di impiego. --- Modulo 2: Fondamenti di Matematica e Fisica 2.1. Algebra e calcolo vettoriale Applicazioni matematiche nella progettazione robotica. 2.2. Principi di meccanica Concetti di forza, energia, moto e dinamica. --- Modulo 3: Elettronica di Base 3.1. Componenti elettronici principali Resistenze, condensatori, diodi, transistor e microcontrollori. 3.2. Circuiti digitali Introduzione ai circuiti logici e alle architetture digitali. --- Modulo 4: Programmazione per la Robotica 4.1. Linguaggi di programmazione Python, C++ e ROS (Robot Operating System). 4.2. Algoritmi fondamentali Strutture dati, controllo ciclico e gestione dei task. --- Modulo 5: Sensori e Attuatori 5.1. Sensori per la robotica Tipologie: infrarossi, ultrasuoni, tattili, ottici. 5.2. Sistemi di attuazione Motori elettrici, pneumatici e idraulici. --- Modulo 6: Cinematica e Dinamica dei Robot 6.1. Cinematica diretta e inversa Calcolo delle traiettorie e dei movimenti. 6.2. Dinamica dei sistemi robotici Forze e momenti nei robot mobili e manipolatori. --- Modulo 7: Intelligenza Artificiale e Machine Learning 7.1. Applicazioni dell’IA nella robotica Visione artificiale, riconoscimento vocale e controllo autonomo. 7.2. Introduzione agli algoritmi di apprendimento Reti neurali, decision tree e apprendimento rinforzato. --- Modulo 8: Progettazione CAD e Stampa 3D 8.1. Utilizzo di software CAD Progettazione di componenti robotici. 8.2. Prototipazione rapida con stampa 3D Creazione di prototipi funzionali. --- Modulo 9: Controllo e Automazione 9.1. Sistemi di controllo automatico Controllo PID e regolatori avanzati. 9.2. Robotica industriale Implementazione in linee di produzione automatizzate. --- Modulo 10: Sistemi Robotici Mobili 10.1. Navigazione e mappatura SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) e path planning. 10.2. Robot autonomi e collaborativi Applicazioni in ambienti dinamici. --- Modulo 11: Robotica Umanoide 11.1. Caratteristiche dei robot umanoidi Anatomia robotica e controllo. 11.2. Sfide etiche e tecniche Interazione uomo-robot e limiti tecnologici. --- Modulo 12: Robotica Medica 12.1. Applicazioni in ambito sanitario Chirurgia robotica e dispositivi riabilitativi. 12.2. Normative e standard di sicurezza Certificazioni per dispositivi medici robotizzati. --- Modulo 13: Robotica per l’Industria 4.0 13.1. Automazione avanzata Smart manufacturing e IoT (Internet of Things). 13.2. Integrazione con la robotica collaborativa Cobots (robot collaborativi) e sicurezza. --- Modulo 14: Sistemi di Visione Robotica 14.1. Elaborazione delle immagini Tecniche di computer vision per l’identificazione di oggetti. 14.2. Integrazione con i robot Controllo visivo e feedback sensoriale. --- Modulo 15: Simulazione e Test di Sistemi Robotici 15.1. Ambienti di simulazione Utilizzo di Gazebo, MATLAB e altri software. 15.2. Validazione delle performance Test e analisi del comportamento del robot. --- Modulo 16: Sicurezza nei Sistemi Robotici 16.1. Normative di sicurezza ISO 10218 e altre direttive per robot industriali. 16.2. Sistemi di protezione Riduzione dei rischi in ambienti robotizzati. --- Modulo 17: Energia e Sostenibilità 17.1. Ottimizzazione energetica Tecnologie per ridurre il consumo di energia nei robot. 17.2. Materiali sostenibili Utilizzo di componenti eco-compatibili. --- Modulo 18: Progettazione di Algoritmi Avanzati 18.1. Algoritmi per il controllo predittivo Modelli matematici per movimenti complessi. 18.2. Ottimizzazione del percorso Algoritmi genetici e tecniche euristiche. --- Modulo 19: Aspetti Etici della Robotica 19.1. Impatto sociale della robotica Cambiamenti nel mondo del lavoro e nell’economia. 19.2. Considerazioni etiche Dilemmi morali e sviluppo responsabile. --- Modulo 20: Progetto Finale 20.1. Sviluppo di un prototipo robotico Gli studenti applicano tutte le conoscenze acquisite. 20.2. Presentazione e valutazione Feedback da parte di esperti e compagni.