Název:

Robotika

Zkratka:ROB
Ak.rok:2012/2013
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2MBI-volitelný
IT-MGR-2MBS-volitelný
IT-MGR-2MGM-volitelný
IT-MGR-2MIN-povinně volitelný - skupina I
IT-MGR-2MIS-volitelný
IT-MGR-2MMI-volitelný
IT-MGR-2MMM-volitelný
IT-MGR-2MPV-volitelný
IT-MGR-2MSK-volitelný
IT-MGR-2EITE2.volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Informace pro zapsané:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/ROB/private/
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:2606020
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:55200025
Garant:Orság Filip, Ing., Ph.D., UITS
Přednášející:Orság Filip, Ing., Ph.D., UITS
Rozman Jaroslav, Ing., Ph.D., UITS
Cvičící:Hájek Josef, Ing., UITS
Marvan Aleš, Ing., UITS
Novotný Tomáš, Ing., UITS
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav inteligentních systémů FIT VUT v Brně
 
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.
Anotace:
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.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
Studenti získají znalosti o současném stavu a trendech v robotice. Získají praktické znalosti z konstrukce, obsluhy a použití robotů.
Osnova přednášek:
  1. Historie, vývoj, trendy vývoje robotů. Základní pojmy z oblasti robotiky. Oblasti použití robotů. Hobby robotika.
  2. Přehled vývoje stacionárních a mobilních robotů. Nejznámější projekty. Využití v civilní a vojenské oblasti. Charakteristické údaje, jejich kinematické struktury.
  3. Kinematika a statika. Přímá a inverzní úloha kinematiky.
  4. Plánování dráhy v kartézských a kloubových souřadnicích. Dynamika pohybu stacionárních robotů.
  5. Modely a řízení stacionárních robotů.
  6. Efektory a senzory. Typy a způsob jejich aplikace.
  7. Základní vlastnosti mobilních robotů. Model a řízení kolových mobilních robotů.
  8. Základní algoritmy "vidění" robotů. Využití kamer, laserových dálkoměrů, sonarů.
  9. Tvorba mapy okolí a lokalizace robotů. Analýza některých známých metod. Příklady použití.
  10. Globální a lokální navigace mobilních robotů. Základní prostředky a metody navigace robotů. Příklady.
  11. Metody plánování řešení úloh.
  12. Plánování trajektorie, lokální a globální metody. Analýza potenciálních metod a jejich úpravy na plánování trajektorie mobilních robotů ve strukturovaném prostředí s překážkami.
  13. Využití neuronových sítí a jiných netradičních metod při řízení a navigaci robotů.
Osnova laboratorních cvičení:
  1. Seznámení s robotickou laboratoří.
  2. Monitorování senzorů robota Trilobot.
  3. Jednoduché programování robota Trilobot.
Osnova ostatní - projekty, práce:
Projekt realizovaný na robotu Trilobot z oboru umělé inteligence.
Literatura referenční:
  1. 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
  2. Holland, J., M.: Designing Autonomous Mobile Robots: Inside the Mind of an Intelligent Machine, 2003, ISBN 0750676833
  3. Craig, J., J.: Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Prentice Hall, 2003, ISBN 0201543613
  4. Sciavicco, L., Siciliano, B.: Modelling and Control of Robot Manipulators (Advanced Textbooks in Control and Signal Processing), Springer Verlag, 2000, ISBN 1852332212
  5. Murphy, R., R.: An Introduction to AI Robotics (Intelligent Robotics and Autonomous Agents), Bradford Books, 2000,  ISBN 0262133830 
  6. Laumond, J., P.: Planning Robot Motion, Springer-Verlag, 1998, ISBN 3540762191  
  7. Spong, M., Vydyasagar, M.: Robot Dynamics and Control, J. Willey, 1989, ISBN 047161243X
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
Průběžná kontrola studia:
  1. Půlsemestrální písemný test.
  2. Hodnocený projekt s obhajobou.
Podmínky zápočtu: