Course detail
Robotics and Robotic Manipulators
FEKT-BPC-RBMAcad. year: 2023/2024
History, presence and future of robotics.
Overview of industrial robotics.
Kinematics of industrial robots.
Homogenous transform and it's use in robotics.
Sensors for robotics.
Actuator for robotics.
Language of instruction
Czech
Number of ECTS credits
4
Mode of study
Not applicable.
Guarantor
Entry knowledge
Not applicable.
Rules for evaluation and completion of the course
* 30pts (min 10pts) homeworks and work on computer lessons
* 50pts (min 10pts) written exam
* 20pts spoken exam, not needed to attend
One absence on computer lessons allowed. Attendance on two lessons required.
The computer exercises is mandatory, the properly excused missed computer exercises can be compensate. Two lectures are mandatory.
* 50pts (min 10pts) written exam
* 20pts spoken exam, not needed to attend
One absence on computer lessons allowed. Attendance on two lessons required.
The computer exercises is mandatory, the properly excused missed computer exercises can be compensate. Two lectures are mandatory.
Aims
To develop the students understanding of industrial robotics. To develop an appreciation of the contrasting application of robots different industrial sectors. To introduce the students to basic elements of industrial robots, mechanical construction, drives, sensors and control systems.
Succesful student of the course should be able to:
- describe basics of industrial manipulator construction
- actively use homogeneous transformations
- solve forward kinematics of industrial manipulators
- program basic functions of industrial manipulators
Succesful student of the course should be able to:
- describe basics of industrial manipulator construction
- actively use homogeneous transformations
- solve forward kinematics of industrial manipulators
- program basic functions of industrial manipulators
Study aids
Not applicable.
Prerequisites and corequisites
Not applicable.
Basic literature
JELÍNEK, A. a CHROMÝ, A. Vybrané partie z Robotiky: elektronická skripta. Brno, 2015. (CS)
ŠOLC, F. a ŽALUD L.. Základy Robotiky: elektronická skripta. Brno, 2002. (CS)
ŠOLC, F. a ŽALUD L.. Základy Robotiky: elektronická skripta. Brno, 2002. (CS)
Recommended reading
SNYDER, Wesley E. Industrial robots: computer interfacing and control. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, c1985. ISBN 01-346-3159-5. (EN)
SPONG, Mark W. a M. VIDYASAGAR. Robot dynamics and control. New York: Wiley. ISBN 978-0-471-61243-8. (EN)
SPONG, Mark W. a M. VIDYASAGAR. Robot dynamics and control. New York: Wiley. ISBN 978-0-471-61243-8. (EN)
Classification of course in study plans
Type of course unit
Lecture
26 hod., optionally
Teacher / Lecturer
Syllabus
1. Průmyslové roboty. Přehled. Stacionární versus mobilní robotika. Přehled manipulátorů, Kinematické koncepce, důležité parametry.
2. Homogenní transformace a její použití.
3. Úlohy kinematiky, Přímá a inverzní. Jakobián.
4. Manipulátory - Řízení a programování průmyslových robotů.
5. Manipulátory prakticky - portfolio firmy (typy a velikosti robotů), popis programovacího jazyka, ukázka způsobu programování.
6. Bezpečnost manipulátorů, způsoby jejího zajištění v rámci robotické buňky
7. Pohony v robotice - elektrické motory, krokové motory, BLDC motory. Momentová rovnice. Řízení pohonů.
8. Senzory v robotice - vnitřní i vnější, senzory pro sledování trajektorie
9. Mobilní robotika, analýza kinematiky podvozku mobilních robotů způsobem obdobným jako u stacionárních robotů.
10. Podvozky diferenciální, bicycle, ackermanův s předním a zadním náhonem a všesměrový - popis kinematiky a vliv na řízení.
11. Zpětnovazební řízení robotu po trajektorii, kinematika snímače trajektorie, vliv důležitých parametrů kinematiky na regulátor
12. Sebelokalizace mobilních robotů, dead reckoning, INS, GNSS
13. Virtuální teleprezence, Robotika v současnosti, trendy současné robotiky.
2. Homogenní transformace a její použití.
3. Úlohy kinematiky, Přímá a inverzní. Jakobián.
4. Manipulátory - Řízení a programování průmyslových robotů.
5. Manipulátory prakticky - portfolio firmy (typy a velikosti robotů), popis programovacího jazyka, ukázka způsobu programování.
6. Bezpečnost manipulátorů, způsoby jejího zajištění v rámci robotické buňky
7. Pohony v robotice - elektrické motory, krokové motory, BLDC motory. Momentová rovnice. Řízení pohonů.
8. Senzory v robotice - vnitřní i vnější, senzory pro sledování trajektorie
9. Mobilní robotika, analýza kinematiky podvozku mobilních robotů způsobem obdobným jako u stacionárních robotů.
10. Podvozky diferenciální, bicycle, ackermanův s předním a zadním náhonem a všesměrový - popis kinematiky a vliv na řízení.
11. Zpětnovazební řízení robotu po trajektorii, kinematika snímače trajektorie, vliv důležitých parametrů kinematiky na regulátor
12. Sebelokalizace mobilních robotů, dead reckoning, INS, GNSS
13. Virtuální teleprezence, Robotika v současnosti, trendy současné robotiky.
Exercise in computer lab
8 hod., compulsory
Teacher / Lecturer
Syllabus
1. Homogenní transformace. Přímá úloha kinematiky.
2. Denavit-Hartenbergova úmluva. Přímá úloha kinematiky.
3. Jakobián. Inverzní úloha kinematiky.
4. Podvozky mobilních robotů, jejich vlastnosti, kinematika, odometrie.
2. Denavit-Hartenbergova úmluva. Přímá úloha kinematiky.
3. Jakobián. Inverzní úloha kinematiky.
4. Podvozky mobilních robotů, jejich vlastnosti, kinematika, odometrie.