Robotika a manipulátory

• 26 hod. přednášky
• 8 hod. pc laboratoře

Cílem předmětu je vybavit posluchače základními znalostmi z oblasti praktické, převážně průmyslové robotiky. V předmětu budou posluchači seznámeni se základními konstrukčními prvky stacionárních i mobilních robotů, manipulátory, vnitřními a vnějšími čidly robotů, řídicími systémy, způsoby programování a využitím robotů v praxi.
Úspěšný absolvent předmětu by měl být schopen:
- popsat základy konstrukce stacionárníchi mobilních robotů,
- aktivně využívat homogenní transformace
- řešit úlohy přímé kinematiky průmyslových manipulátorů
- programovat základní funkce průmyslových manipulátorů

Absolvování kurzu BPC-MOD nebo kurzu s podobnou náplní.

• ŠOLC, F. a ŽALUD L.. Základy Robotiky: elektronická skripta. Brno, 2002.
• JELÍNEK, A. a CHROMÝ, A. Vybrané partie z Robotiky: elektronická skripta. Brno, 2015.

1. Průmyslové roboty. Přehled. Stacionární versus mobilní robotika. Přehled manipulátorů, Kinematické koncepce, důležité parametry.
2. Homogenní transformace a její použití.
3. Úlohy kinematiky, Přímá a inverzní. Jakobián.
4. Manipulátory - Řízení a programování průmyslových robotů.
5. Manipulátory prakticky - portfolio firmy (typy a velikosti robotů), popis programovacího jazyka, ukázka způsobu programování.
6. Bezpečnost manipulátorů, způsoby jejího zajištění v rámci robotické buňky
7. Pohony v robotice - elektrické motory, krokové motory, BLDC motory. Momentová rovnice. Řízení pohonů.
8. Senzory v robotice - vnitřní i vnější, senzory pro sledování trajektorie
9. Mobilní robotika, analýza kinematiky podvozku mobilních robotů způsobem obdobným jako u stacionárních robotů.
10. Podvozky diferenciální, bicycle, ackermanův s předním a zadním náhonem a všesměrový - popis kinematiky a vliv na řízení.
11. Zpětnovazební řízení robotu po trajektorii, kinematika snímače trajektorie, vliv důležitých parametrů kinematiky na regulátor
12. Sebelokalizace mobilních robotů, dead reckoning, INS, GNSS
13. Virtuální teleprezence, Robotika v současnosti, trendy současné robotiky.

1. Homogenní transformace. Přímá úloha kinematiky.
2. Denavit-Hartenbergova úmluva. Přímá úloha kinematiky.
3. Jakobián. Inverzní úloha kinematiky.
4. Podvozky mobilních robotů, jejich vlastnosti, kinematika, odometrie.

Struktura bodového hodnocení je následovná:

* 30b - samostatná práce studentů na cvičeních (projekty, domácí úkoly)
* 50b - písemná část zkoušky
* 20b - nepovinná ústní část zkoušky

Pro získání zápočtu je nutné splnit:

* Přítomnost na počítačových cvičeních (povolena 1 absence)
* Přítomnost na dvou předem daných přednáškách

Pro uznání zkoušky:

* Min 10b z písemné části zkoušky
* Min 10b ze samostatných prací studentů získaných během semestru
Povinná účast na dvou předem stanovených přednáškác, které budou stanoveny na první přednášce garantem předmětu, povinná účast na cvičeních.