Detail předmětu

Mechatronika autonomních servisních robotů

FSI-GMAAk. rok: 2019/2020

Předmět má studentům zprostředkovat základní znalosti o stavbě a navrhování mobilních robotů (MR) zaměřených na servisní aplikace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. Radek Knoflíček, Dr.

Zajišťuje ústav

Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky (ÚVSSR)

Výsledky učení předmětu

Student získá znalosti o senzorech pracujících na různých fyzikálních principech, ať již pro zjišťování vnitřního stavu servisního robotu nebo podání přehledu o vnějším pracovním prostředí. V laboratoři se studenti seznámí s mikroprocesorovou technikou používanou pro řídící systémy mobilních robotů. Zvláštní pozornost je pak věnována základním metodám pro řízení pohybu, lokalizaci, plánování dráhy, mapování prostoru a simulaci chování mobilních robotů.

Prerekvizity

Základní znalosti z oblasti elektrotechniky, elektroniky a programovacích technik.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou cvičení, které je zaměřeno na praktické zvládnutí látky. Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníku z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou udělení zápočtu je účast ve cvičeních a vypracování semestrální práce.

Učební cíle

Cílem je získat znalosti potřebné pro další práci absolventů v oblasti navrhování inteligentních mobilních a servisních systémů.

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

Cvičení jsou povinná. Kontroluje se účast. Neúčast je možno nahradit po dohodě s vyučujícím.

Základní literatura

Bradley D.A.,.. Mechatronics. Electronics in products and processes.
Flynn A.M., Jones J.L.: Mobile robots. Inspiration to implementation
Kárník,L.-Knoflíček,R.-Novák,J.M.: Mobilní roboty

Doporučená literatura

Borenstein J., Everett H. R. and Feng L.: Navigating mobile robots. Systems and Techniques. A. K. Peters, Ltd., Wellesley, MA. 1999
Everett H. R.: Sensors for mobile robots. Theory and application. AK Peters Ltd., 1995

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-VSR , 1 ročník, letní semestr, volitelný (nepovinný)
    obor M-VSR , 1 ročník, letní semestr, volitelný (nepovinný)

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radek Knoflíček, Dr.

Osnova

1. Úvod do studia servisní robotiky.
2. Problematika návrhu mobilního robotu (MR), morfologická analýza, hledání optimální varianty pro zadaný úkol.
3. Podrobnější rozbor jednotlivých konstrukčních celků MR.
4. Základní typy podvozků MR a jejich kinematika.
5. Senzory používané v mobilní robotice.
6. Typy řídících systémů, mikroprocesorová technika, jednočipy.
7. Zopakování základních programovacích technik.
8. Přístupy k navigaci MR, autonomnost.
9. Lokalizace MR, Kalmanův filtr, Monte Carlo lokalizace.
10. Metody pro plánování dráhy MR.
11. Mapování, geometrické a topologické mapy, fúze dat.
12. Simulace chování MR pomocí prostředí Matlab Simulink.
13. Praktický experiment s využitím školního MR ve vazbě na Průmysl 4.0.