Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Robotika (v angličtině)

ROBa Ak. rok 2019/2020 zimní semestr 5 kreditů

Prvky a struktura stacionárních průmyslových robotů. Kinematické konfigurace průmyslových robotů. Kinematika. Řešení inversní kinematické úlohy. Singularity. Dynamika. Rovnice pohybu. Plánování dráhy. Řízení v kartézském souřadnicovém systému, řízení v kloubovém souřadnicovém systému. Prvky a struktura mobilních robotů (MR). Modely a řízení některých kinematických struktur MR. Senzorické systémy MR. Sebelokalizace MR. Mapy prostředí. Plánování trajektorie MR. Spolupráce člověk - MR, telepresence. Kooperující MR. Umělá inteligence v robotice. Mikroroboty, netradiční pohony MR.

Garant předmětu

Orság Filip, Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT)

Zástupce garanta předmětu

Jazyk výuky

anglicky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

26 hod. přednášky, 6 hod. laboratoře, 20 hod. projekty

Bodové hodnocení

55 zkouška, 20 půlsemestrální test, 25 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Kapinus Michal, Ing. (UPGM FIT VUT)

Aktuální informace


This course is instructed in English, and it is intended for incoming Erasmus+ students, too.

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti získají znalosti o současném stavu a trendech v robotice. Získají praktické znalosti z konstrukce, obsluhy a použití robotů.

Cíle předmětu

Seznámit studenty se současným stavem a vývojem v oblasti robotiky. Naučit studenty základní teorii řízení robotů. Seznámit studenty s vlastnostmi robotických systémů a připravit je na obsluhu,údržbu a zavádění takových systémů.

Proč je předmět vyučován

Robotika zažívá velký rozmach díky příchodu různých autonomních systémů, ať už pro řízení vozidel nebo ve velkovýrobě. Přehled o řešení různých úloh a znalosti základů robotiky umožňují další uplatnění v odvětvích, kde se roboty používají.

Literatura studijní

  1. Craig, J., J.: Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Prentice Hall, 2003, ISBN 0201543613
  2. Murphy, R., R.: An Introduction to AI Robotics (Intelligent Robotics and Autonomous Agents), Bradford Books, 2000,  ISBN 0262133830
  3. Šolc, F.: Robotické systémy, VUT v Brně, 1990

Literatura referenční

  • LYNCH, Kevin M. and PARK, Frank C. Modern robotics: mechanics, planning, and control. Cambridge (Reino Unido) : Cambridge University Press, 2018.
  • GOVERS, Francis X. Artificial intelligence for robotics: buildintelligent robots that perform human tasks using AI techniques. Birmingham, UK : Packt Publishing Ltd, 2018.
  • Nolfi, S., Floreano, D.: Evolutionary Robotics : The Biology, Intelligence, and Technology of Self-Organizing Machines (Intelligent Robotics and Autonomous Agents), Bradford Books, 2004, ISBN 0262640562
  • Holland, J., M.: Designing Autonomous Mobile Robots: Inside the Mind of an Intelligent Machine, 2003, ISBN 0750676833
  • Craig, J., J.: Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Prentice Hall, 2003, ISBN 0201543613
  • Sciavicco, L., Siciliano, B.: Modelling and Control of Robot Manipulators (Advanced Textbooks in Control and Signal Processing), Springer Verlag, 2000, ISBN 1852332212
  • Murphy, R., R.: An Introduction to AI Robotics (Intelligent Robotics and Autonomous Agents), Bradford Books, 2000,  ISBN 0262133830 
  • Spong, M., Vydyasagar, M.: Robot Dynamics and Control, J. Willey, 1989, ISBN 047161243X

Osnova přednášek

  1. Historie, vývoj, trendy vývoje robotů. Základní pojmy z oblasti robotiky. Oblasti použití robotů. Robotické soutěže.
  2. Kinematika a statika. Přímá a inverzní úloha kinematiky.
  3. Plánování dráhy v kartézských a kloubových souřadnicích. Dynamika pohybu stacionárních robotů.
  4. Modely a řízení stacionárních robotů.
  5. Efektory, senzory a napájení robotů. Využití kamer, laserových dálkoměrů, sonarů.
  6. Základní vlastnosti mobilních robotů. Dělení podle typů podvozků. Model a řízení kolových mobilních robotů.
  7. Robotický middleware. Robotický operační systém (ROS), filozofie ROSu, uzly a komunikace mezi nimi. Simulační nástroje.
  8. Mapy okolí - konfigurační prostor a 3D modely.
  9. Pravděpodobnost v robotice. Základní pojmy. Bayesův, Kalmanův a částicový filtr. Tvorba modelu pohybu robota a modelu měření.
  10. Metody pro globální a lokální lokalizaci. Lokalizace pomocí GPS, metoda Monte Carlo.
  11. Tvorba mapy okolí robota. Přehled algoritmů pro simultánní lokalizaci a mapování (SLAM). Ukázky použití.
  12. Plánování trajektorie ve známém a neznámém prostředí. Bug algoritmy, potenciálová pole, grafy viditelnosti a pravděpodobnostní metody.
  13. Základy řízení a regulace.

Osnova ostatní - projekty, práce

Projekt realizovaný na některém z robotů na FIT.

Průběžná kontrola studia

  1. Půlsemestrální písemný test.
  2. Hodnocený projekt s obhajobou.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoPSKSkupInfo
Čtpřednáškavýuky M103 M104 08:0009:50 1EIT 1MIT 2EIT 2MIT INTE xx

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru