Robotika

Předmět B3B33ROB1 nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B3B33ROB (vztah je symetrický)

Předmět B3B33ROB1 může při kontrole studijních plánů nahradit předmět B3B33ROB

Předmět B3B33ROB1 nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B3B33ROB (vztah je symetrický)

Garant předmětu:

Vladimír Petrík

Přednášející:

Vladimír Petrík

Cvičící:

David Kovář, Pavel Krsek, Vladimír Petrík, Vladimír Smutný

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

Požadavky:

Lineární algebra, základy matematické analýzy, geometrie, fyziky a programování v Pythonu v rozsahu předmětů akreditovaného bak. programu KyR.

Osnova přednášek:

1. Konfigurační prostor a reprezentace pohybu

2. Přímá kinematika otevřených kinematických řetězců

3. Diferenciální kinematika a statika

4. Inverzní kinematika

5. Základy vidění v robotice

6. Generování cest a trajektorií

7. Plánování pohybu

8. Uzavřené kinematické řetězce

9. Dynamika robotů a metody řízení

10. Pokročilé metody řízení robotů

11. Kolaborativní roboti

12. Plánování úkolů a pohybu pro manipulaci

13. - 14. Úvod do umělé inteligence v robotice

Osnova cvičení:

1. Představení struktury robotického toolboxu v jazyce Python a automatického testování/bodování, implementace transformací v SE2/SE3

2. Implementace přímé kinematické úlohy pro planární manipulátor a ukázka vizualizačního nástroje v toolboxu

3. Výpočet jakobiánu pro planárního robota numericky a analyticky

4. Řešení inverzní kinematiky

5. Transformace mezi kamerou a robotem, ukázka homografie a kalibrace

6. Interpolace cesty pro uchopování objektů, výběr vhodné konfigurace

7. Plánování pohybu

8. Ukázka práce s roboty v laboratoři, bezpečnost práce s roboty. Cvičení probíhá v JP-B-415 u robotů.

9. Konzultace pro semestrální práce.

10. Konzultace pro semestrální práce.

11. Dynamické řízení robotů.

12. Konzultace pro semestrální práce.

13. Konzultace pro semestrální práce.

14. Odevzdávání semestrálních prací.

Cíle studia:

Předmět je úvodem do manipulační robotiky a jeho cílem je seznámit studenty s typickými úkoly, které je potřeba vyřešit před nasazením robotů do reálného provozu. Takovým úkolem je například nalezení trajektorie svařovacího robota, aby během svého pohybu nástrojem sledoval zadanou hranu svařované součástky a zároveň svým tělem nenarazil do překážek ve svém okolí. Hlavní část předmětu je věnována kinematickému popisu robotického manipulátoru a řešení odpovídajících kinematických úloh: řešení přímé/inverzní kinematické úlohy, plánování pohybu a výpočet trajektorie. Na jednoduchých příkladech je ale ukázán také dynamický popis manipulátorů a způsoby jejich řízení. V závěru jsou demonstrovány jednoduché aplikace metod strojového učení pro manipulační robotiku. V rámci cvičení si studenti naprogramují sadu nástrojů pro manipulační robotiku, kterou následně využijí při řešení semestrální práce na průmyslových robotech.

Studijní materiály:

* Lynch, Kevin M., a Frank C. Park. 2017. Modern Robotics. Cambridge University Press. Preprint dostupný zdarma na stránkách autorů: http://hades.mech.northwestern.edu/index.php/Modern_Robotics včetně doprovodného software i videí.

* Vlastní studijní materiály k přednáškám a cvičení a jsou studentům přístupné na webu předmětu.

Poznámka:

Další informace:

https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/b3b33rob1/start

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T2:C3-132 Petrík V. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Dejvice T2:C3-132 místnost KN:E-107 Petrík V. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Karlovo nám. Zengerova posluchárna K1
Út	místnost KN:E-132 Krsek P. Petrík V. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 101) Karlovo nám. Laboratoř PCmístnost KN:E-132 Krsek P. Petrík V. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 102) Karlovo nám. Laboratoř PC místnost JP:B-415 Krsek P. Petrík V. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 101) Jugoslávských partyzánů 3místnost JP:B-415 Krsek P. Petrík V. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 102) Jugoslávských partyzánů 3
St	místnost KN:E-132 Krsek P. Petrík V. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 103) Karlovo nám. Laboratoř PCmístnost KN:E-132 Krsek P. Petrík V. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 104) Karlovo nám. Laboratoř PC místnost JP:B-415 Krsek P. Petrík V. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 103) Jugoslávských partyzánů 3místnost JP:B-415 Krsek P. Petrík V. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 104) Jugoslávských partyzánů 3
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a Robotika 2021 (povinný předmět programu)