Popis předmětu - B3B33ROB1

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B3B33ROB1 Robotika
Role:P Rozsah výuky:2P+2L
Katedra:13133 Jazyk výuky:CS
Garanti:Petrík V. Zakončení:Z,ZK
Přednášející:Petrík V. Kreditů:6
Cvičící:Kovář D., Krsek P., Petrík V., Smutný V. Semestr:Z

Webová stránka:

https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/b3b33rob1/start

Anotace:

Cíle studia:

Předmět je úvodem do manipulační robotiky a jeho cílem je seznámit studenty s typickými úkoly, které je potřeba vyřešit před nasazením robotů do reálného provozu. Takovým úkolem je například nalezení trajektorie svařovacího robota, aby během svého pohybu nástrojem sledoval zadanou hranu svařované součástky a zároveň svým tělem nenarazil do překážek ve svém okolí. Hlavní část předmětu je věnována kinematickému popisu robotického manipulátoru a řešení odpovídajících kinematických úloh: řešení přímé/inverzní kinematické úlohy, plánování pohybu a výpočet trajektorie. Na jednoduchých příkladech je ale ukázán také dynamický popis manipulátorů a způsoby jejich řízení. V závěru jsou demonstrovány jednoduché aplikace metod strojového učení pro manipulační robotiku. V rámci cvičení si studenti naprogramují sadu nástrojů pro manipulační robotiku, kterou následně využijí při řešení semestrální práce na průmyslových robotech.

Osnovy přednášek:

1. Konfigurační prostor a reprezentace pohybu
2. Přímá kinematika otevřených kinematických řetězců
3. Diferenciální kinematika a statika
4. Inverzní kinematika
5. Základy vidění v robotice
6. Generování cest a trajektorií
7. Plánování pohybu
8. Uzavřené kinematické řetězce
9. Dynamika robotů a metody řízení
10. Pokročilé metody řízení robotů
11. Kolaborativní roboti
12. Plánování úkolů a pohybu pro manipulaci
13.-14.  Úvod do umělé inteligence v robotice

Osnovy cvičení:

1. Představení struktury robotického toolboxu v jazyce Python a automatického testování/bodování, implementace transformací v SE2/SE3
2. Implementace přímé kinematické úlohy pro planární manipulátor a ukázka vizualizačního nástroje v toolboxu
3. Výpočet jakobiánu pro planárního robota numericky a analyticky
4. Řešení inverzní kinematiky
5. Transformace mezi kamerou a robotem, ukázka homografie a kalibrace
6. Interpolace cesty pro uchopování objektů, výběr vhodné konfigurace
7. Plánování pohybu
8. Ukázka práce s roboty v laboratoři, bezpečnost práce s roboty. Cvičení probíhá v JP-B-415 u robotů.
9. Konzultace pro semestrální práce.
10. Konzultace pro semestrální práce.
11. Dynamické řízení robotů.
12. Konzultace pro semestrální práce.
13. Konzultace pro semestrální práce.
14. Odevzdávání semestrálních prací.

Literatura:

* Lynch, Kevin M., a Frank C. Park. 2017. Modern Robotics. Cambridge University Press. Preprint dostupný zdarma na stránkách autorů: http://hades.mech.northwestern.edu/index.php/Modern_Robotics včetně doprovodného software i videí. * Vlastní studijní materiály k přednáškám a cvičení a jsou studentům přístupné na webu předmětu.

Požadavky:

Lineární algebra, základy matematické analýzy, geometrie, fyziky a programování v Pythonu v rozsahu předmětů akreditovaného bak. programu KyR.

Klíčová slova:

Robotika, kinematika, řízení robotů

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPKYR_2021 Před zařazením do oboru P 5


Stránka vytvořena 20.4.2024 12:52:08, semestry: Z/2024-5, Z,L/2023-4, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)