Course details

Robotics and Robotic Manipulators

BPC-RBM FEKT BPC-RBM Acad. year 2022/2023 Winter semester 4 credits

Current academic year

History, presence and future of robotics.
Overview of industrial robotics.
Kinematics of industrial robots.
Homogenous transform and it's use in robotics.
Sensors for robotics.
Actuator for robotics.


Language of instruction




Time span

  • 18 hrs lectures
  • 8 hrs pc labs




Subject specific learning outcomes and competences

Succesful student of the course should be able to:
- describe basics of industrial manipulator construction
- actively use homogeneous transformations
- solve forward kinematics of industrial manipulators
- program basic functions of industrial manipulators

Learning objectives

To develop the students understanding of industrial robotics. To develop an appreciation of the contrasting application of robots different industrial sectors. To introduce the students to basic elements of industrial robots, mechanical construction, drives, sensors and control systems.

Study literature

  • SNYDER, Wesley E. Industrial robots: computer interfacing and control. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, c1985. ISBN 01-346-3159-5.
  • SPONG, Mark W. a M. VIDYASAGAR. Robot dynamics and control. New York: Wiley. ISBN 978-0-471-61243-8.

Syllabus of lectures

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. (účast povinná)
6. Manipulátory prakticky - portfolio firmy (typy a velikosti robotů), popis programovacího jazyka, ukázka způsobu programování. (účast povinná)
7. Pohony v robotice - elektrické motory, krokové motory, BLDC motory. Momentová rovnice. Řízení pohonů.
8. Mobilní robotika, základy teleprezence.
9. Sebelokalizace a řízení mobilních robotů – kinematika podvozku, INS, GNSS.

Syllabus of computer exercises

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.

Progress assessment

* 30pts (min 10pts) homeworks and work on computer lessons
* 50pts (min 10pts) written exam
* 20pts spoken exam, not needed to attend

One absence on computer lessons allowed. Attendance on two lessons required.

Teaching methods and criteria

Teaching methods depend on the type of course unit as specified in the article 7 of BUT Rules for Studies and Examinations.
Teaching methods include lectures and laboratory classes.

Controlled instruction

The computer exercises is mandatory, the properly excused missed computer exercises can be compensate. Two lectures are mandatory.

Course inclusion in study plans

  • Programme BIT, 2nd year of study, Elective
  • Programme IT-BC-3, field BIT, 2nd year of study, Elective
Back to top