Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2022/2023

Mobilní a kolektivní robotika

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
B3M33MKR Z,ZK 6 2P+2L česky
Korekvizita:
Předmět nesmí být zapsán současně s:
Mobile and Collective Robotics (AE3M33MKR)
Mobile and Collective Robotics (BE3M33MKR)
Přednášející:
Cvičící:
Předmět zajišťuje:
katedra kybernetiky
Anotace:

Předmět se zabývá popisem elementární struktury mobilních robotů a řešením typických úloh umožňujících jejich řízením a především realizací autonomního chování samostatně i ve skupinách. Budou představeny postupy pořizování a zpracování senzorických dat s cílem řešit generickou úlohu autonomní navigace mobilního robotu, jenž zahrnuje postupy pro fúzi dat ze senzorů, metody vytváření strojových modelů prostředí a postupy simultální lokalizace a mapování. Demonstrovány budou též techniky plánování trajektorie robotu Probíraná problematika zahrnuje i řešení úloh pro skupiny mobilních robotů s využitím možností kooperace a koordinace a budou představeny nástroje, jak takové chování realizovat. Na cvičeních jsou implementovány klíčové algoritmy a studovány jejich vlastnosti na reálných datech.

Požadavky:

B3M33ARO/BE3M33ARO (Autonomní robotika)

Osnova přednášek:

1. Taxonomie problému lokalizace. Metody kontinuální lokalizace.

2. Pravděpodobnostní metody lokalizace 1 - Bayesův filtr

3. Pravděpodobnostní metody lokalizace 2 - KF, EKF, částicový filtr

4. Současná lokalizace a mapování (SLAM): EKF, PF, Rao-Blackwell

5. Graph SLAM

6. Senzory pro mobilní robotiku, kinematika mobilního robotu

7. Modely prostředí pro mobilní robotiku(základní přístupy, dekompozice prostoru, grafové a hierarchické reprezentace, mřížky obsazenosti)

8. Modely prostředí a plánovací postupy pro mobilní robotiku (přehled, volba modelu a plánovací metody, hierarchické plánování, konfigurační prostor)

9. Pravděpodobnostní a speciální metody plánování (RRT, potenciálové pole)

10. Plánovani za neurčitosti (MDP, POMDP)

11. Systémy více robotů, aspekty jejich návrhu, kooperace, koordinace, komunikace.

12. Lokalizace v týmech robotů.

13. Zpracování 3D senzorické informace.

14. Aktuální problémy a výzvy v mobilní robotice.

Osnova cvičení:

1. Organizace cvičení, transformace

2. Iterative Closest Point (ICP)

3. Samostatná práce (ICP) a konzultace

4. Samostatná práce (ICP) a konzultace

5. Zadání Kalmanův filtr (KF+EKF)

6. Samostatná práce (KF+EKF) a konzultace

7. Zadání Částicový filtr (ČF)

8. Samostatná práce (ČF) a konzultace

9. Samostatná práce (ČF) a konzultace

10.Samostatná práce (ČF) a konzultace

11. Zadání RRT

12. Samostatná práce (RRT) a konzultace

13. Samostatná práce (RRT) a konzultace

14. Samostatná práce (RRT), udělování zápočtů.

Cíle studia:

Cílem předmětu je seznámit posluchače s metodami a postupy návrhu a především zpracování dat v mobilních robotech nezbytné k dosažení jejich autonomie v reáných prostředích. Posluchači budou mít možnost si získané dovednosti ověřit s reálnými roboty.

Studijní materiály:

R. Siegwart, I.R.Nourbakhsh, D.scaramuzza: Introduction to Autonomous Mobile Robots, MIT press, 2011.

S. Thrun, W.Burgard, D. Fox: Probabilistic Robotics. MIT press, 2005.

S.M.LaValle: Planning Algorithms. Cambridge University Press, 2006.

A. Kelly: Mobile Robotics: Mathematics, Models, and Methods. Cambridge University Press, 2013.

H. Choset, K. M. Lynch, S. Hutchinson, G. A. Kantor, W. Burgard, L. E. Kavraki, S. Thrun: Principles of Robot Motion: Theory, Algorithms, and Implementations (Intelligent Robotics and Autonomous Agents series), MIT Press, 2005.

Poznámka:
Další informace:
https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/B3M33MKR
Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 2. 2. 2023
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese https://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4678106.html