Robotika

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

Předmět seznámí se základními pojmy robotiky. Pozornost je věnována zejména robotu jako soustavě, kterou je třeba řídit a metodami jejího řízení. Předmět se zabývá podrobněji průmyslovými roboty a manipulátory, jejich kinematikou (přímá a inverzní kinematická úloha, diferenciální kinematikou), základy statiky robotů. Dále jsou rozebrány vlastnosti senzorů pro manipulátory a mobilní roboty (orientace robotu v prostředí), vhodné pohony a akční hlavice. Znalosti nabyté v předmětu jsou přímo použitelné pro stavbu strojů s pohyblivými počítačem řízenými částmi. Základním nástrojem jsou transformace v homogenních souřadnicích.

Požadavky:

Odevzdání specifikace projektu, odevzdání závěrečné zprávy, předvedení funkčního programu, prezentace výsledků ostatním.

Osnova přednášek:

1. Roboty a další stroje s velkou mírou autonomie

2. Úlohy teoretické a průmyslové robotiky

3. Mechanika robotů. Kinematický mechanismus

4. Přímá kinematická úloha

5. Inverzní kinematická úloha

6. Diferenciální kinematika

7. Statika robotu, problémy dynamiky robotů

8. Smíšené a paralelní manipulátory

9. Řídicí systémy robotů a jejich programování

10. Pohony robotů. Chapadla a triky pro vyřešení manipulačních úloh

11. Přehled o robotických senzorech

12. Pokročilejší senzory, porozumění informacím z nich

13. Nasazení robotů. Pružné výrobní systémy. Hierarchie

14. Ukázky aplikací. Metodika vývojové zakázky

Osnova cvičení:

Cvičení probíhá formou otevřených laboratoří na školních robotech, studenti řeší ve dvojicích samostatně složitější úlohy. Zadaná úloha (jiná každý semestr) obsahuje jako základní prvek vyřešení inverzní kinematické úlohy pro konkrétního robotu a její použití při konkrétní aplikaci, např. vrtání robotem. Po zadání studenti píší úvodní specifikaci, přesvědčí asistenty o správnosti svého návrhu řešení, úlohu za pomoci konzultací s asistenty vyřeší, realizují praktické experimenty, napíší zprávu popisující řešení a před asistenty obhájí. V závěrečném cvičení prezentují svoji práci ostatním studentům. chování programu v praxi i závěrečnou zprávu.

1. Úvod do cvičení, zadání úloh, bezpečnost práce

2. Samostatná práce, konzultace

3. Samostatná práce, konzultace

4. Samostatná práce, konzultace

5. Samostatná práce, konzultace

6. Individuální odevzdání specifikace cvičícím

7. Samostatná práce, konzultace

8. Samostatná práce, konzultace

9. Samostatná práce, konzultace

10. Samostatná práce, konzultace

11. Samostatná práce, konzultace

12. Samostatná práce, konzultace

13. Individuální odevzdání výsledků projektu cvičícím

14. Prezentace řešení ostatním studentům

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Asada, H., Slotine, J. E.: Robot Analysis and Control. New York: John Wiley and Son, 1986

[2] McKerrow, P.: Introduction to Robotics. Massachusetts: Addison-Wesley, Reading, 1991

[3] Talácko, J., Matička, R.: Konstrukce průmyslových robotů a manipulátorů. Praha, ČVUT, 1995

[4] Valášek, M.: Mechatronika. Praha, ČVUT, 1996

[5] Havel, I.M.: Robotika. Praha, SNTL, 1980

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Silnoproudá elektrotechnika - elektroenergetika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - vysokofrekvenční a mikrovlná technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika - technologické systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - řídicí technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika - elektronické systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Ekonomika a řízení energetiky- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Biomedicínské inženýrství- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika - aplikovaná elektronika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Ekonomika a řízení v elektrotechnice- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika - elektronika a fotonika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - umělá inteligence- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - měřicí a přístrojové systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - letecké informační a řídicí systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika - elektrické pohony- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika - aplikovaná elektrotechnika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - optoelektrické systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - rádiové komunikační, navigační a radarové systémy- strukturované s. (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - multimediální, zvuková a televizní technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - telekomunikace- strukturované studium (volitelný předmět odborný)