Detail předmětu
Pokročilé metody mapování a sebelokalizace v robotice
FEKT-MPC-MAPAk. rok: 2021/2022
Pojem sebelokalizace, navigace, mapování. Vztažné systémy. Počet stupňů volnosti. Sebelokalizace a navigace - Odometrie, inerciální sebelokalizace, globální satelitní navigační systémy, navigace pomocí proximitních snímačů - ultrazvukové snímače, lidary. Sebelokalizace a navigace bez známé mapy a se známou mapou.
2D mapování - mřížky obsazenosti. Vektorizace. Geometrické mapy. 3D mapování mapování uvnitř budov a ve vnějším prostředí. Multispektrální mapování. Environmentální mapování.
SLAM - současná sebelokalizace a mapování. 2D a 3D přístup, problémy, současný stav ve světě.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- Pojmy sebelokalizace, navigace a mapování.
- Instrumentace a metody pro sebelokalizaci a navigaci ve vnějším a vnitřním prostředí.
- Metody pro tvorbu 2D a 3D map, včetně multispektrálních a environmentálních.
- Základy metod pro současnou sebelokalizaci a mapování (SLAM).
Prerekvizity
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka znalého pro samostatnou činnost“ 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.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování zahrnují přednášky a samostatného laboratorního nebo domácího projektu, který student vypracuje v průběhu semestru.
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Sebelokalizace – základy teorie sebelokalizace a pravděpodobnosti.
3. Kalmánův filtr – teorie, princip funkce, implementace.
4. Částicový filtr – teorie, princip funkce, implementace.
5. Plánování trajektorie – algoritmy, optimalizace trasy.
6. Navigace – regulace pohybu, PID regulátor.
7. Souběžná lokalizace a mapování (SLAM) – možnosti realizace a implementace, současný stav.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Prerekvizity a korekvizity
- doporučená prerekvizita
Robotika
Doporučená literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPC-KAM magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Sebelokalizace a navigace I: Odometrie, inerciální sebelokalizace, globální satelitní navigační systémy.
3. Sebelokalizace a navigace II: Navigace pomocí proximitních snímačů - ultrazvukové snímače, lidary. Sebelokalizace a navigace bez známé mapy a se známou mapou.
4. 2D mapování. Mřížky obsazenosti. Vektorizace. Geometrické mapy.
5. 3D mapování I: Mřížky obsazenosti - rozšíření na 3D. Mapování uvnitř budov.
6. 3D mapování II: Mapování ve vnějším prostředí. Multispektrální mapování. Environmentální mapování.
7. SLAM - současná sebelokalizace a mapování. 2D a 3D přístup, problémy, současný stav ve světě.
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Tvorba map prakticky