Course detail

Robotics and Computer Vision

FEKT-BPC-PRPAcad. year: 2023/2024

Students will work in teams in specialized laboratory of Robotics. They will try to build mobile robot from scratch, designing their own mechanics, connecting electronic modules together, and developing software to make mobile robot working. At the end, there will be competition to compare skills they get during entire semester. This class can extend more theoretically focused class BPC-RBM, but it is not necessary to attend this course.

Language of instruction

Czech

Number of ECTS credits

7

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

Ing. František Burian, Ph.D.

Department

Department of Control and Instrumentation (UAMT)

Entry knowledge

Not applicable.

Rules for evaluation and completion of the course

Students, working in teams of 4-5 students builds mobile robot during semester. The robot will be examined during functional test in the last laboratory excercise (examining documentation must be included), and during final exam (competition and presentation).

35pts functional test on three tracks (10pts straight line, 10pts bend line, 15pts "8" - shape path)
15pts documentation of the robot
30pts project (final competition position)
10pts technical quality of solution
10pts oral presentation of the project strategies and success

Aims

Not applicable.

Study aids

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

ŠOLC, František a Luděk ŽALUD. Základy Robotiky. Brno: VUTIUM, 2002. (CS)

Recommended reading

Not applicable.

Classification of course in study plans

  • Programme BPC-AMT Bachelor's 3 year of study, summer semester, compulsory-optional
  • Programme BIT Bachelor's 2 year of study, summer semester, elective

  • Programme IT-BC-3 Bachelor's

    branch BIT , 2 year of study, summer semester, elective

Type of course unit

 

Lecture

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

Ing. Stanislav Svědiroh
Ing. František Burian, Ph.D.
Ing. Tomáš Horeličan
Ing. Tomáš Jílek, Ph.D.
Ing. Miloš Cihlář

Syllabus

1. Úvodní přednáška, organizace výuky. Základy práce s GIT, práce v týmu. (účast povinná)
2. Platforma KAMbot – popis, periferie, možnosti použití pro robotické soutěže.
3. Raspberry Pi – Základy programování, i2c sběrnice, periferie.
4. Raspberry Pi – Pokročilé možnosti programování, ladění.
5. Výkonová elektronika, pohony.
6. Přímá a inverzní kinematika robotu, zpracování dat ze senzorů.
7. Mechanická konstrukce, 3D tisk.
8. Pravidla závěrečné soutěže, možné způsoby řešení. (účast povinná)
9. Základy počítačového vidění v mobilní robotice.
10. Použití kamery s Raspberry Pi.
11. Základní knihovny pro zpracování obrazu.
12. Pokročilé metody zpracování obrazu I.
13. Pokročilé metody zpracování obrazu II.

Laboratory exercise

39 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Ing. Miloš Cihlář
Ing. Tomáš Jílek, Ph.D.
Ing. František Burian, Ph.D.
Ing. Tomáš Horeličan

Syllabus

1. Úvodní cvičení, seznámení se s hardwarem.
2. Instalace RaspberryPi, příprava prostředí pro programování.
3. Programování RaspberryPi skriptem/programem, použití knihovny pro i2c.
4. Digitální vstupy/výstupy.
5. Oživení modulu pro řízení motorů, ovládání serv.
6. Analogově-digitální převod, zpracování měřených dat z dodaných senzorů.
7. Zpětnovazební řízení robotu. Reakce na taktilní snímač. Reakce na analogový senzor.
8. Pokročilé programování Raspberry Pi. Protokol TCP/IP.
9. Oživení kamerového modulu Raspberry Pi. Knihovna OpenCV.
10. Zpracování streamu předzpracovaného obrazu.
11. Zpracování obrazových dat.
12. Samostatná práce na projektu.
13. Samostatná práce na projektu.