|
Vyučující
|
-
Černohorský Josef, doc. Ing. Ph.D.
-
Kajzr Daniel, Ing.
|
|
Obsah předmětu
|
<u>Získané kompetence:</u> Znalosti získané v tomto předmětu lze bezprostředně uplatnit při řízení robotů, jejich programování, využívání, včetně případných úprav řídících systémů pro vyšší cíle automatizace pracovišť. <u>Témata přednášek:</u> Úvod do oboru. Vztahy teorie řízení a robotiky, motorický subsystém - senzorický subsystém - kognitivní subsystém. Diferenciální geometrie v robotice, křivočaré souřadnice. Lagrangeovy a Hamiltonovy rovnice mechaniky, jejich využití, Hamiltonův princip. Maticové metody generování kinematických a dynamických modelů PRaM. Numerické metody řešení přímá a inverzní úlohy kinematiky. Základní úlohy dynamiky robotů a jejich numerické řešení. Regulace servopohonů. Stabilita a stabilizace nelineárních systémů, návrh maticových PD a PID regulátorů, gravitační kompenzace. Nelineární řízení. Možnosti optimálního nastavení parametrů regulátoru. Regulace k bodu, řízení robota po předepsané křivce, řízení na ploše. Přesnost regulace. Senzorický subsystém a jeho využití. Orientace robota v pracovním prostoru. Analýza pracovního prostoru a plánování trajektorií. Řešení úlohy "nalezni cíl". <u>Náplň cvičení:</u> Matematické modelování kinematiky robotů. Nestandardní kinematické struktury. Prohloubení numerických metod řešení inverzní úlohy kinematiky. Matematické modelování dynamiky robotů na počítači. Porovnání výsledků s reálným robotem. Využití analytické mechaniky v úlohách stabilizace nelineárních systémů, PD a PID regulace. Seřizování regulátorů podle volitelných kriterií, polohová a rychlostní zpětná vazba. Modelování prostředí, konkrétní úloha, využití systému RobotStudio. Ultrazvuk v detekci překážek, měření vzdálenosti ultrazvukem a laserem. Práce na robotech. Detekce člověka v pracovním prostoru. Veškerá cvičení budou probíhat v Laboratoři inteligentních robotů.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování)
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je prohloubit znalosti studentů v oblasti kinematického a dynamického chování robotů. Především je zkoumána tzv. přímá a inverzní úloha kinematiky s využitím analytických resp. numerických přístupů. Dále se studuje dynamika robotů s využitím diferenciálních rovnic v maticově-vektorové formě, základní metody řízení robotů po předepsané trajektorii, plánování úloh včetně numerické simulace na počítači.
Student získá teoretické poznatky a praktické dovednosti z oblasti obecné robotiky. Bude schopen sám navrhovat jednoduchá robotická pracoviště, programovat roboty, navrhovat jednoduché senzorické subsystémy.
|
|
Předpoklady
|
Podmínka registrace: není stanovena
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
|
|
Doporučená literatura
|
-
Angeles, J. Fundamentals of Robotics Mechanical Systems. Springer-Verlag, New York, 2003.
-
Canudas de Win, C. - Siciliany, B. - Bastin, G. Theory of Robot Control. Springer-Verlag, 1996.
-
Chvála, B. a kol. Automatizace. SNTL, Praha, 1985..
-
Samson, C. - Le Borgne, M. - Espiau, B. Robot Control. Clarendon Press, Oxford, 1991.
-
Schilling, R. J. Fundamentals of Robotics. Analysis and Control. Prentice Hall, Englewood Cliffts, New Jersey,1990.
-
Vukobratovič, M. - Kirčanski, M. Scientific Fundamentals of Robotics 3. Springer-Verlag, 1986.
-
Zehnula, K. Čidla robotů. SNTL, Praha, 1990.
|