Popis předmětu - B3B33ROB1
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: | Cífka M., Krsek P., Petrík V., Smutný V., Vanc P. | Semestr: | Z |
Webová stránka:
https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/b3b33rob1/startAnotace:
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 robotůPředmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán | Obor | Role | Dop. semestr |
BPKYR_2021 | Před zařazením do oboru | P | 5 |
Stránka vytvořena 7.2.2025 15:54:54, semestry: Z,L/2024-5, Z/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |