Detail předmětu

Fundamentals of Robotics

FEKT-CROBAk. rok: 2011/2012

1. Robotika - úvod, rozdělení, vymezení pojmů.
2. Pokročilé snímače v mobilní robotice - měření vzdálenosti - laserové skenery (TOF-2D, 3D), inerciální snímače.
3. Sebelokalizace v mobilní robotice - GNSS (GPS, Glonass, Galileo).
4. Mapy prostředí - Robot Evidence Grids (occupancy grids včetně datové fúze), stromy - 8tree.
7. Spolupráce člověk - robot, teleprezence.
8. Kooperující roboty, robotické soutšže.
9. Netradiční pohony v robotice.
10. Prvky a struktura mobilních robotů. Modely a řízení některých kinematických struktur mobilních robotů.
11. Prvky a struktura stacionárních průmyslových robotů. Kinematické konfigurace průmyslových robotů.
12. Kinematika stacionárních robotů. Řešení inversní kinematické úlohy. Singularity.
13. Dynamika. Rovnice pohybu. Plánování dráhy. Řízení v kartézském souřadnicovém systému, řízení v kloubovém souřadnicovém systému. Praktické ukázky programování manipulátoru.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají základní přehled o konstrukci, řízení a možnostech použití průmyslových robotů. Získají zkušenosti s programováním průmyslových robotů a s jejich nasazením do výrobních procesů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

1. Robotika - úvod, rozdělení, vymezení pojmů.
2. Pokročilé snímače v mobilní robotice - měření vzdálenosti - laserové skenery (TOF-2D, 3D), inerciální snímače.
3. Sebelokalizace v mobilní robotice - GNSS (GPS, Glonass, Galileo).
4. Mapy prostředí - Robot Evidence Grids (occupancy grids včetně datové fúze), stromy - 8tree.
7. Spolupráce člověk - robot, teleprezence.
8. Kooperující roboty, robotické soutšže.
9. Netradiční pohony v robotice.
10. Prvky a struktura mobilních robotů. Modely a řízení některých kinematických struktur mobilních robotů.
11. Prvky a struktura stacionárních průmyslových robotů. Kinematické konfigurace průmyslových robotů.
12. Kinematika stacionárních robotů. Řešení inversní kinematické úlohy. Singularity.
13. Dynamika. Rovnice pohybu. Plánování dráhy. Řízení v kartézském souřadnicovém systému, řízení v kloubovém souřadnicovém systému. Praktické ukázky programování manipulátoru.

Učební cíle

Cílem předmětu je vybavit posluchače základními znalostmi z oblasti praktické, převážně průmyslové robotiky. V předmětu budou posluchači seznámeni se základními konstrukčními prvky stacionárních robotů, manipulátory, vnitřními a vnějšími čidly robotů, řídicími systémy, způsoby programování a využitím robotů. V menší míře budou rovněž seznámeni s problematikou autonomních mobilních robotů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Šolc,F.,Žalud,L.:"Základy robotiky", VUT v Brně, elektronická skripta AMT010,2002 (CS)

Doporučená literatura

Snyder W.E.:Industrial Robots. Prentice Hall,1985. (EN)
Spong,M.,Vidyasagar,M.:"Robot Dynamics and Control" J.Wiey,1990 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-AMT , 2. ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D.

Osnova

Roboty a další stroje s velkou mírou autonomie. Historie robotiky.
Mechanika robotů. Přímá úloha kinematiky.
Inverzní kinematická úloha.
Pohony robotů. Chapadla.
Přehled o robotických senzorech
Řídicí systémy robotů a jejich programování.
Řídicí systémy robotů a jejich programování.
Základy dynamiky robotů.
Pokročilé metody řízení a řídicí systémy
Pokročilejší senzory, porozumění informacím z nich.
Roboty a NC stroje. Pružné výrobní systémy.
Integrované výrobní systémy.
Mobilní roboty.

Cvičení odborného základu

5 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D.

Osnova

Řešení přímé úlohy kinematiky průmyslového robota.
Řešení přímé úlohy kinematiky jednoduchého robota, pokračování.
Řešení inverzní úlohy kinematiky průmyslového robota.
Řešení inverzní úlohy kinematiky průmyslového robota, pokračování.
Plánování dráhy průmyslového robota.
Model dynamiky průmyslového robota

Cvičení na počítači

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D.

Osnova

Modelování kinematiky průmyslového robota.
Modelování kinematiky průmyslového robota, pokračování.
Modelování dynamiky průmyslového robota.
Modelování dynamiky průmyslového robota, pokračování.
Modelování dynamiky průmyslového robota, pokračování.

Laboratorní cvičení

5 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D.

Osnova

Exkurse na pracoviště vybavené prům. roboty
Programování a obsluha konkrétního průmyslového robota
Programování a obsluha konkrétního průmyslového robota, pokračování.
Nasazení robota do integrované výrobní linky.
Nasazení robota do integrované výrobní linky, pokračování.
Exkurse do výrobního podniku.
Exkurse do výrobního podniku.

Ostatní aktivity

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D.

Osnova

Projekt: Řízení jednoduchého mechanismu mikroprocesorem.