Subject description - BE3M33HRO

Summary of Study | Summary of Branches | All Subject Groups | All Subjects | List of Roles | Explanatory Notes               Instructions
BE3M33HRO Humanoid robots
Roles:PV Extent of teaching:2P+2C
Department:13133 Language of teaching:EN
Guarantors:Hoffmann M. Completion:Z,ZK
Lecturers:Hoffmann M. Credits:6
Tutors:Hoffmann M., Khoury J., Patni S., Rozlivek J., Rustler L. Semester:L

Web page:


The course focuses on “human-centered robotics”: humanoid robots and human-robot interaction. Motivated by the vision of robot companions in our homes, this course introduces humanoid robot technology and its specific challenges and opportunities: (i) design, kinematics and inverse kinematics of humanoids, (ii) multimodal sensing - vision, touch, hearing, inertial sensing, etc., (iii) walking and balancing, and (ii) grasping. The second part of the course centers on human-robot interaction (HRI), which includes physical HRI (safety aspects, collaborative robots) and cognitive/social HRI - how to design robots and behaviors to be acceptable for people.

Course outlines:

1. Humanoidní roboti - motivace a historie.
2. Humanoidi - design, přímá a inverzní kinematika.
3. Humanoidi - diferenciální kinematika, inverzní dif. kinematika, singularity, manipulabilita, gaze control.
4. Ukázky v laboratoři.
5. Multimodální vnímání a autokalibrace.
6. Chůze a rovnováha.
7. Uchopování.
8. Interakce člověka s robotem - Úvod, fyzická interakce a sociální interakce.
9. Fyzická interakce I - Bezpečnostní normy. Monitorování rychlosti a vzdálenosti.
10. Fyzická interakce II - Omezení výkonu a síly.
11. Sociální interakce člověka s robotem I.
12. Sociální interakce člověka s robotem II.
13. Reaktivní řízení a plánování pohybu pro prostředí s lidmi.
14. Vtělená umělá inteligence, vývojová robotika.

Exercises outline:

Students will work on assignments on the different topics.


Nenchev, D. N., Konno, A., & Tsujita, T. (2018). Humanoid robots: Modeling and control. Butterworth-Heinemann. Available as e-book through the CTU library. Additional literature Goswami, A., & Vadakkepat, P. (Eds.). (2019). Humanoid robotics: A reference. Springer. Bartneck, C., Belpaeme, T., Eyssel, F., Kanda, T., Keijsers, M., & Šabanović, S. (2020). Human-robot interaction: An introduction. Cambridge University Press.


Ability to write computer programs in C++, Matlab, and Python. Basic knowledge of robot kinematics in the span of bachelor course B3B33ROB1.


Humanoid robots, human-robot interaction

Subject is included into these academic programs:

Program Branch Role Recommended semester
MEKYR_2021 Common courses PV 2

Page updated 3.6.2023 11:50:43, semester: Z/2023-4, L/2022-3, Z/2024-5, Send comments about the content to the Administrators of the Academic Programs Proposal and Realization: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)