Předmět Robotika (MTI / RBT)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu MTI / RBT - Robotika, Fakulta mechatroniky a MIS, Technická univerzita v Liberci (TUL).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Přednášky:1. Úvod do oboru. Robotika a teorie řízení. Motorický, senzorický a kognitivní subsystém.2. Diferenciální geometrie v robotice, křivočaré souřadnice. Afinní prostory.3. Transformace báze, zobecněné souřadnice. Maticové metody kinematiky.4. Přímá a inverzní úloha robotiky, jejich význam, metody analytického řešení.5. Numerické metody řešení inverzní úlohy kinematiky, význam sférického zápěstí.6. Lagrangeovy a Hamiltonovy rovnice mechaniky, jejich využití, Hamiltonův princip.7. Maticové metody generování dynamických modelů robotů a manipulátorů.8. Základní úlohy dynamiky robotů a jejich numerické řešení a simulace na PC.9. Servopohony, stabilita, gravitační kompenzace, využití maticových PID regulátorů.10. Stavové řízení robotů s exponenciální stabilizací.11. Řízení robota po předepsané křivce či ploše. Přesnost a rychlost regulace.12. Adaptivní řízení robotů při neúplné znalosti parametrů robota.13. Iterativní učící se systémy robotů.14. Analýza pracovního prostoru a plánování úloh.Cvičení:1. Bezpečnostní předpisy. Úvod do laboratorních prací Laboratoře inteligentních robotů.2. Vektorové prostory, lineární závislost a nezávislost vektorů. Matice přechodu mezi bázemi.3. Modelování kinematiky robotů. Programování robotů s využitím jednotky ručního řízení.4. Nestandardní kinematické struktury. Praktické nastavování přesnosti a rychlosti robotů.5. Numerické metody řešení inverzní úlohy kinematiky. Simulace na počítači.6. Stavba a programování jednoduchých mechanických systémů v ROBO-LAB .7. Řešení složitějších úloh v ROBO-LAB, jazyk RAPID, získání části zápočtových bodů.8. Modelování dynamiky robotů na PC. Programování v jazyku RAPID.9. Využití analytické mechaniky v úlohách PID stabilizace nelineárních systémů.10. Seřizování regulátorů podle volitelných kriterií, polohová a rychlostní zpětná vazba.11. Modelování prostředí, konkrétní úlohy, využití systému RobotStudio.12. Ultrazvuk v detekci překážek, měření vzdálenosti ultrazvukem a laserem.13. Programování robotů, získávání zápočtových bodů.14. Programování robotů, získání zápočtu.

Získané způsobilosti

Student získá teoretické poznatky a praktické dovednosti z oblasti obecné robotiky. Bude schopen sám navrhovat jednoduchá robotická pracoviště, programovat roboty, navrhovat jednoduché senzorické subsystémy.

Literatura

Chvála, B. a kol. Automatizace. SNTL, Praha, 1985. Zehnula, K. Čidla robotů. SNTL, Praha, 1990. Schilling, R. J. Fundamentals of Robotics. Analysis and Control. Prentice Hall, Englewood Cliffts, New Jersey,1990. Angeles, J. Fundamentals of Robotics Mechanical Systems. Springer-Verlag, New York, 2003. Samson, C. - Le Borgne, M. - Espiau, B. Robot Control. Clarendon Press, Oxford, 1991. Vukobratovič, M. - Kirčanski, M. Scientific Fundamentals of Robotics 3. Springer-Verlag, 1986. Canudas de Win, C. - Siciliany, B. - Bastin, G. Theory of Robot Control. Springer-Verlag, 1996.

Požadavky

Podmínkou zápočtu je aktivní účast na cvičeních, úspěšné absolvování testů. Zkouška je písemná a ústní.

Garant

doc. Mgr. Ing. Václav Záda, CSc.

Vyučující

doc. Mgr. Ing. Václav Záda, CSc.Ing. David Lindr, Ph.D.Ing. Jan Strnaddoc. Mgr. Ing. Václav Záda, CSc.