Course details
Robotics and Computer Vision
BPC-PRP FEKT BPC-PRP Acad. year 2023/2024 Summer semester 7 credits
Students will work in teams in specialized laboratory of Robotics. They will try to build mobile robot from scratch, designing their own mechanics, connecting electronic modules together, and developing software to make mobile robot working. At the end, there will be competition to compare skills they get during entire semester. This class can extend more theoretically focused class BPC-RBM, but it is not necessary to attend this course.
Guarantor
Language of instruction
Completion
Time span
- 26 hrs lectures
- 39 hrs laboratories
Department
Lecturer
Cihlář Miloš, Ing. (UAMT)
Horeličan Tomáš, Ing. (RG-3-02)
Jílek Tomáš, Ing., Ph.D. (UAMT)
Svědiroh Stanislav, Ing. (RG-3-02)
Instructor
Cihlář Miloš, Ing. (UAMT)
Horeličan Tomáš, Ing. (RG-3-02)
Jílek Tomáš, Ing., Ph.D. (UAMT)
Study literature
- Sebastian Thrun, Wolfram Burgard and Dieter Fox, Probabilistic robotics
- Stroustrup Bjarne, The C++ Programming Language
Syllabus of lectures
1. Úvodní přednáška, organizace výuky. Základy práce s GIT, práce v týmu. (účast povinná)
2. Platforma KAMbot – popis, periferie, možnosti použití pro robotické soutěže.
3. Raspberry Pi – Základy programování, i2c sběrnice, periferie.
4. Raspberry Pi – Pokročilé možnosti programování, ladění.
5. Výkonová elektronika, pohony.
6. Přímá a inverzní kinematika robotu, zpracování dat ze senzorů.
7. Mechanická konstrukce, 3D tisk.
8. Pravidla závěrečné soutěže, možné způsoby řešení. (účast povinná)
9. Základy počítačového vidění v mobilní robotice.
10. Použití kamery s Raspberry Pi.
11. Základní knihovny pro zpracování obrazu.
12. Pokročilé metody zpracování obrazu I.
13. Pokročilé metody zpracování obrazu II.
Syllabus of laboratory exercises
1. Úvodní cvičení, seznámení se s hardwarem.
2. Instalace RaspberryPi, příprava prostředí pro programování.
3. Programování RaspberryPi skriptem/programem, použití knihovny pro i2c.
4. Digitální vstupy/výstupy.
5. Oživení modulu pro řízení motorů, ovládání serv.
6. Analogově-digitální převod, zpracování měřených dat z dodaných senzorů.
7. Zpětnovazební řízení robotu. Reakce na taktilní snímač. Reakce na analogový senzor.
8. Pokročilé programování Raspberry Pi. Protokol TCP/IP.
9. Oživení kamerového modulu Raspberry Pi. Knihovna OpenCV.
10. Zpracování streamu předzpracovaného obrazu.
11. Zpracování obrazových dat.
12. Samostatná práce na projektu.
13. Samostatná práce na projektu.
Progress assessment
Students, working in teams of 4-5 students builds mobile robot during semester. The robot will be examined during functional test in the last laboratory excercise (examining documentation must be included), and during final exam (competition and presentation).
35pts functional test on three tracks (10pts straight line, 10pts bend line, 15pts "8" - shape path)
15pts documentation of the robot
30pts project (final competition position)
10pts technical quality of solution
10pts oral presentation of the project strategies and success
Schedule
| Day | Type | Weeks | Room | Start | End | Capacity | Lect.grp | Groups | Info |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mon | exam | 2024-05-06 | T12/SD 3.117 | 09:00 | 17:00 | První termín závěrečné soutěže | |||
| Mon | exam | 2024-05-13 | T12/SD 3.117 | 09:00 | 17:00 | Druhý termín závěrečné soutěže. | |||
| Mon | lecture | 1., 4., 5., 6. of lectures | T12/SD 1.47 | 09:00 | 10:50 | 20 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Burian |
| Mon | lecture | 3., 7., 8., 9. of lectures | T12/SD 1.47 | 09:00 | 10:50 | 20 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Jílek |
| Mon | lecture | 11., 12. of lectures | T12/SD 1.47 | 09:00 | 10:50 | 20 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Svědiroh |
| Mon | lecture | 2024-02-12 | T12/SD 1.47 | 09:00 | 10:50 | 20 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Horeličan |
| Mon | lecture | 2024-04-08 | T12/SD 1.47 | 09:00 | 10:50 | 20 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Cihlář |
| Mon | lecture | 2024-04-29 | T12/SD 1.47 | 09:00 | 10:50 | 20 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | |
| Tue | exam | 2024-05-07 | T12/SD 1.47 | 15:00 | 17:00 | Obhajoba technického řešení souteže | |||
| Wed | exam | 2024-05-22 | T12/SD 3.117 | 09:00 | 17:00 | Poslední termín závěrečné soutěže | |||
| Thu | exam | 2024-05-23 | T12/SD 1.47 | 09:00 | 11:00 | Oprava obhajoby technického řešení soutěže | |||
| Thu | laboratory | 1., 2., 3., 4., 5., 6., 12. of lectures | T12/SD 1.51 | 09:00 | 11:50 | 10 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Burian |
| Thu | laboratory | 7., 8., 9. of lectures | T12/SD 1.51 | 09:00 | 11:50 | 10 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Jílek |
| Thu | laboratory | 2024-04-11 | T12/SD 1.51 | 09:00 | 11:50 | 10 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Cihlář |
| Thu | laboratory | 2024-04-18 | T12/SD 1.51 | 09:00 | 11:50 | 10 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Horeličan |
| Thu | laboratory | 2024-05-02 | T12/SD 1.51 | 09:00 | 11:50 | 10 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | |
| Thu | laboratory | 1., 2., 3., 4., 5., 6., 12. of lectures | T12/SD 1.51 | 13:00 | 15:50 | 10 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Burian |
| Thu | laboratory | 7., 8., 9. of lectures | T12/SD 1.51 | 13:00 | 15:50 | 10 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Jílek |
| Thu | laboratory | 2024-04-11 | T12/SD 1.51 | 13:00 | 15:50 | 10 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Cihlář |
| Thu | laboratory | 2024-04-18 | T12/SD 1.51 | 13:00 | 15:50 | 10 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx | Horeličan |
| Thu | laboratory | 2024-05-02 | T12/SD 1.51 | 13:00 | 15:50 | 10 | 2BIA 2BIB 3BIT | xx |
Course inclusion in study plans