• 097597 - VIRTUAL PROTOTYPING METHODS (I.C. MODULE)

Objective of the course

The objective of the course is to provide to the students knowledge on the most modern methods for the development of virtual prototypes of industrial products, and their use in the phases of products concept, design, validation and use, as well as maintenance and disposal in the cycle life of the product, and also knowledge on the most innovative technologies in support of virtual prototyping. After completing the course, the students will be able to manage independently and effectively the development process of a product, being able to integrate all the aspects concerning a product, which include  functional, aesthetic, and ergonomic aspects, by using the best methods and techniques of Virtual Prototyping that are supported by ICT tools (CAD, PLM, VR/AR, haptics, etc.).

The course is dedicated to methods based on the use of virtual prototypes for the aesthetic, functional and ergonomic validation of products. It will be illustrated the state of the art of Virtual Reality and Augmented Reality technologies for realistic 3D and real-time visualization, of tracking,  the multimodal interaction, and  Rapid Prototyping. Besides, the course will illustrate techniques for Functional Simulation and the integrated use of virtual prototypes with virtual mannequins. The course will also address methods for the validation of products based on the use of haptic devices integrated in the virtual prototype. Specifically, the course aims to provide the basics of the sense of touch and of haptic systems, used in simulation and virtual prototyping applications, which allows us to  interact physically with virtual objects, by perceiving the contact and force reactions.

The course also includes laboratory activities where the students will have the poossibility to practice state of the art technologies for virtual prototyping, individually or in group with other students. For that the students will be performing lab activities in the Virtual Prototyping Lab and the I.DRIVE Lab at the Dpt. of Mechanical Engineering.

Obiettivi e contenuti del corso

L’obiettivo del corso è quello di fornire conoscenze sulle più moderne metodologie per la realizzazione di prototipi virtuali di prodotti industriali, ed il loro impiego nelle fasi di concept di prodotto, progettazione, validazione ed utilizzo, oltre che di manutenzione e dismissione nel ciclo di vita del prodotto, ed inoltre conoscenze sulle più innovative tecnologie a supporto della realizzazione di prototipi virtuali. Al termine del corso gli studenti saranno capaci di sviluppare e gestire in autonomia ed efficacemente il processo di sviluppo di un prodotto, sapendo integrare gli aspetti funzionali, estetici, ergonomici e di interfaccia relativi al prodotto, utilizzando al meglio i metodi e le tecniche di Prototipazione Virtuale offerti dalle tecnologie informatiche (CAD, PLM, VR/AR, haptics, ecc.).

Il corso si articola in una parte dedicata alle metodologie basate sull’uso del prototipo virtuale per la validazione estetica, funzionale ed ergonomica di prodotto. Verrà illustrato lo stato dell’arte delle tecnologie di Realtà Virtuale e Realtà Aumentata per la visualizzazione 3D realistica e real-time, per il tracciamento, per l’interazione multimodale, per la prototipazione rapida. Verranno inoltre illustrate tecniche per la simulazione funzionale e l’uso integrato di manichini virtuali con prototipi virtuali. Il corso tratta inoltre delle metodologie per la validazione di prodotto basate sull’uso di dispositivi haptic nel prototipo virtuale. Nello specifico, il corso si propone di fornire i fondamenti del senso del tatto e dei sistemi haptic, utilizzati in applicazione di simulazione e di prototipazione virtuale, che permettono di interagire fisicamente con oggetti virtuali percependone il contatto e le reazioni in forza.

Il corso prevede anche attività di laboratorio ove verranno svolte esercitazioni individuali e di gruppo, utilizzando tecnologie allo stato dell’arte per la prototipazione virtuale. Gli studenti potranno utilizzare i laboratori di Virtual Prototyping e I.DRIVE presso il Dipartimento di Meccanica.

Organization of the course and Assessment

The course consists of a series of lectures, exercises and laboratory in the computer lab and the Virtual Prototyping Lab. The course also invites some testimonials from companies. The final exam consists in the development of a project defined in agreement with the professor, and developed by the students individually or in groups of 2-3 students. The project will be reported in a document and in a presentation for the final assessment. 

Organizzazione del corso e modalità di verifica

Il corso prevede un ciclo di lezioni, di esercitazioni e di laboratorio in aula informatica e nel laboratorio di Virtual Prototyping. Il corso prevede inoltre l’intervento di testimonial aziendali, e una visita tecnica ad una azienda. Gli appelli d’esame sono tre, nelle date stabilite dal calendario della Scuola. L’esame consiste nella realizzazione di un progetto definito in accordo con il docente, sviluppato dagli studenti singolarmente o in gruppi di 2-3 studenti. Il progetto dovrà essere corredato di relazione e presentazione.