Detail předmětu

Mobilní roboty

FSI-0MRAk. rok: 2023/2024

Obsahem předmětu je osvojení základních metod určených pro vývoj mobilních robotů od počátečního návrhu, přes simulační ověření až po vlastní realizaci autonomního mobilního robotu. Je také určen pro studenty, kteří chtějí pochopit základy algoritmizace během řešení jednoduchých inženýrských problémů. Výuka probíhá formou tvorby jednoduchých programů za účelem řešení projektu ve skupině. Během řešení společných projektů jsou studenti vedeni k intuitivnímu přístupu při řešení inženýrských problémů z oblasti mobilní robotiky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Radomil Matoušek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Vstupní znalosti

Kurz je určen pro nadšené studenty se zájmem o mobilní robotiku. Jakákoli znalost programování, mikrořadičů, senzoriky či jiných technologií z daného oboru jsou vítány, nicméně, nejsou požadovány.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Požadavky pro udělení zápočtu: aktivní účast na cvičeních a úspěšná realizace skupinového projektu v kooperaci s vyučujícím. Projekt je obhajován formou prezentace před ostatními účastníky kurzu a zakončen praktickou ukázkou realizovaného projektu. Klasifikace je plně v kompetenci vyučujícího podle platných směrnic VUT v Brně.
Účast v ateliérech je žádoucí, povinná v připadě požadavku na úspěšné získání zápočtu. Výuka je člěněna podle týdenních plánů. Způsob nahrazení zameškaných cvičení je plně v kompetenci vyučujícího.

Učební cíle

Hlavním cílem předmětu je přiblížení problematiky týkající se mobilních robotů během řešení praktických příkladů. Dále pak:

* vysvětlení interdisciplinarity oboru mobilní robotiky, vztah zejména k automobilnímu průmyslu,

* principy nasazení vestavěných systémů v mobilní robotice (využití principů z návrhu automotive HW, senzorika parkovacích asistentů apod.),

* pochopení principů programování s využitím programovacího jazyka Python a embedded C.

Praktické experimenty probíhají s podporou HW běžně používaném v mobilní robotice a v automotive (vestavné systémy, senzorika parkovacích asistentů apod.). Předmět je určen především pro studenty se zájmem o mobilní robotiku.

Základní literatura

LaValle, S. M., "Planning Algorithms", Cambridge University Press (2006) (EN)
Thrun, S., Burgard, W., Fox, D. (2005). Probabilistic robotics (Vol. 1). Cambridge: MIT press. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-STR-P bakalářský

    specializace AIŘ , 2 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program N-MET-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BIT bakalářský 2 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BIT bakalářský 2 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Hůlka, Ph.D.
Ing. Tomáš Holoubek
Ing. Martin Juříček
Ing. Tomáš Nevoral

Osnova

1. Úvod do mobilní robotiky, aktuálně řešené problémy.
2. Vhodné platformy, používané inženýrské nástroje.
3. Hardwarové periferie robotu, základy práce s ultrazvukovými a infračervenými snímači vzdálenosti.
4. Základní úlohy zpracování senzorických dat, metody řízení pohybu robotu, řízení servopohonů.
5. Softwarové nástroje vhodné pro vývoj metod inteligentního chování mobilních robotů.
6. Tvorba simulačních modelů robotu, prostředí a senzorů.
7. Metody navigace mobilních robotů.
8. Základní metody lokalizace, tvorba plánu pohybu mobilního robotu.
9. Reakce na překážky - detekce a objíždění překážek.
10. Návrh metody plánování cesty ze skupiny tzv. "bug" algoritmů.
11. Základy metod zpracování obrazu z kamery.
12. Zpracování obrazových dat na zařízeních s podporou OS Android
13. Praktická realizace vybraných typů autonomních mobilních robotů v laboratorních podmínkách.