Detail předmětu

Robotika a zpracování obrazu

FEKT-BPC-PRPAk. rok: 2019/2020

Studenti budou v předmětu pracovat na praktických projektech, na kterých si vyzkouší tvorbu mobilního robotu od počátku do konce. Podstatnou součástí výuky bude práce ve specializované laboratoři s příslušným vybavením. Přednášky budou orientovány čistě prakticky, studenti se zde dozvědí jakým způsobem provádět mechanický návrh robotů, vývoj spolehlivé elektroniky i jaké programovací prostředky používat. Předmět bude doplňovat mnohem teoretičtěji zaměřený BPC-RBM, jehož absolvování je pro tento předmět výhodou, nikoli však podmínkou.

Výsledky učení předmětu

Úspěšný absolvent předmětu by měl být schopen:
- aktivně pracovat v týmu na zadaném problému
- navrhnout mechanickou konstrukci mobilního robotu
- navrhnout elektrickou konstrukci mobilního robotu
- sestavit a oživit jednotlivé části mobilního robotu
- naprogramovat úlohu mobilního robotu řešící zadaný problém

Prerekvizity

Je požadován aktivní přístup především v praktické části výuky. Absolvování kurzu BPC-PPC nebo kurzu s podobnou náplní. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

ŠOLC, František a Luděk ŽALUD. Základy Robotiky. Brno: VUTIUM, 2002. (CS)
HEROUT, Pavel. Učebnice jazyka C. 6. vyd. České Budějovice: Kopp, 2009. ISBN 978-80-7232-383-8. (CS)
PROKOP, Jiří. Algoritmy v jazyku C a C: praktický průvodce. Praha: Grada, 2009. Průvodce (Grada). ISBN 978-80-247-2751-6. (CS)

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

Studenti rozdělení do týmů po 4-5 studentech v rámci výuky sestaví mobilní robot formou projektu. Tento projekt budou obhajovat na společné obhajobě, dále odevzdají technickou zprávu o řešení projektu. Důležitou součástí hodnocení je účast na závěrečné soutěži.

Pro získání zápočtu je nutné splnit:

* Jízda po libovolném úseku v posledním cvičení semestru (robot je ovladatelný)

Struktura bodového hodnocení je následovná:

* až 50b závěrečný test v posledním cvičení semestru:
- z toho až 35b za funkční regulační smyčlu (10b přímka, 10b oblouk, 15b po jednoduché trati tvaru "8")
- z toho až 15b za odevzdanou dokumentaci projektu (PDF / vytištěné, použití verzovacího systému atd)

* až 50b zkouška ve zkouškovém období, formou soutěže. Z toho
- z toho až 10b za technické řešení robotu
- z toho až 10b prezentace projektu
- z toho až 15b ujetá dráha v soutěži
- z toho až 15b umístění seřazené dle času dojezdu do cíle (pouze pokud dojel do cíle)

- Pro obě skupiny hodnocení postačuje účast alespoň jednoho člena týmu který bude aktivně soutěžit s robotem. Jako účast na soutěži bude uznána i prokazatelná účast s vyrobeným robotem na jiné národní nebo mezinárodní soutěži absolvující podobnou kategorii soutěže (např EUROBOT, ISTROBOT apod.).
- Body se udělují celému týmu shodné, o případném odůvodnělém přerozdělení bodů v rámci týmu rozhoduje garant.

Podmínky zápisu hodnocení do IS:

* Podmínkou zápisu hodnocení závěrečného testu je odevzdání technické zprávy (dokumentace) nejpozději k termínu testu. (musí být nahrána ve verzovacím systému nebo odevzdána papírově)

* Podmínkou zápisu hodnocení závěrečné zkoušky je vrácení všech vypůjčených věci k robotu nejpozději do dvou dní po skončení zkoušky. Tímto aktem tým projevuje souhlas s výsledkem zkoušky a dává najevo, že nechce zkoušku opakovat. V opačném případě bude výsledek zkoušky třetí den po jejím skončení anulován a tým může opakovat závěrečnou zkoušku v následujícím vypsaném termínu. Tým má až 2 pokusy na závěrečnou zkoušku.

Zkouška z předmětu bude probíhat prezenčně.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Základy systému GIT, práce v týmu.
2. Základy mechanické konstrukce mobilních robotů.
3. Základy elektronické konstrukce mobilních robotů.
4. Základy zpracování dat ze senzorů.
5. Raspberry Pi – popis, způsob programování, připojení periferií.
6. Komunikace v robotice (sběrnice a rozhraní).
7. Napájení mobilních robotů.
8. Pohony robotů.
9. Základy počítačového vidění v mobilní robotice.
10. Použití kamery s Raspberry Pi.
11. Základní knihovny pro zpracování obrazu.

Cíl

Cílem předmětu je dát studentům možnost pod vedením zkušených pedagogů prakticky vytvořit mobilní robotické systémy. V rámci vývoje robotů si studenti osvojí nejdůležitější oblasti robotiky – mechanický návrh, vývoj elektroniky a programování.

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

Kontrola výsledků samostatné práce na zadaných úkolech. V případě omluvené neúčasti na cvičeních může učitel v odůvodněných případech stanovit náhradní podmínku, obvykle vypracování dílčího úkolu. Povinná je účast na dvou předem stanovených přednáškách.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský, 3. ročník, letní semestr, 7 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, 7 kreditů, povinný