Robotika ve vzdělávání

Garant předmětu:

Martin Hlinovský

Přednášející:

Martin Hlinovský, Pavel Krsek, Vojtěch Petrucha

Cvičící:

Martin Hlinovský, David Pařil

Předmět zajišťuje:

katedra řídicí techniky

Anotace:

Předmět je úvodem do problematiky robotů a součástí je i příprava studentů na zvládnutí výuky v laboratorních cvičeních. Studenti v týmech (obvykle tříčlenných) navrhnou a realizují autonomního mobilního robota (např. ze stavebnice LEGO Mindstorms) schopného splnit zadanou komplexní úlohu. Studenti poznají podstatu tvůrčí inženýrské a výzkumné práce, kdy k úspěšnému zvládnutí úkolu je zapotřebí skloubit mnoho různých dovedností a poznatků, teoretických i praktických. Stavebnice mají studenti k dispozici po celou dobu semestru, částečně tedy řeší zadané úlohy mimo školu. Cvičení slouží především pro konzultace a ověření výsledků, ke kterému jsou typicky nutná speciální hřiště. Studenti povedou výuku ve cvičeních v předmětu B3B35RO1 Roboti.

Požadavky:

Osnova přednášek:

Osnova přednášek:

1. Úvod, organizace předmětu, přehled interaktivních robotů a robotických hraček vhodných k výuce

2. Vysvětlení projektu řešeného ve cvičeních, informace k vedení studentů bakalářského předmětu B3B35RO1 Roboti

3. Základy stavby a programování robotů

4. Vysvětlení hardwaru a softwaru používaných stavebnic včetně příkladů

5. Jak správně programovat, jak dodržovat správně klíčové části kódu

6. Základní algoritmy včetně vysvětlení regulátorů, zajímavé příklady řídicích systémů

7. Senzory a aktuátory pro robotiku, jejich funkce a základní principy

8. Elektronika v robotech od hlídání stavu baterie po řídicí jednotku

9. Základní principy pokročilých senzorů používaných v robotice (kamera, hloubkové snímače)

10. Využití údajů ze senzorů pro vytváření mapy prostředí a lokalizaci (SLAM)

11. Poddajné řízení manipulátorů

12. Strojové učení pro řízení robotů

13. Bezpečnost v robotice, a to jak v případě manipulátorů tak autonomních robotů a vozidel

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Cílem předmětu je připravit studenty pro výuku laboratorních cvičeních a poznat podstatu tvůrčí inženýrské a výzkumné práce.

Studijní materiály:

Doporučená:

1. Výukové materiály Programování v jazyce Python, Programování v jazyce C, Identifikace a regulace soustavy diskrétní PID regulace

Doporučená:

1. Materiály k předmětu Roboti, moodle.fel.cvut.cz

2. https://education.lego.com/en-us,

3. https://www.eduxe.cz/

4. LEGO Robotics and more [Online], Available: http://robotics.benedettelli.com/

5. LEJOS Java for LEGO Mindstorms [Online], Available: http://www.lejos.org/

6. Bricx Command Center 3.3 [Online], Available: http://bricxcc.sourceforge.net/

7. Python for EV3 https://education.lego.com/en-au/support/mindstorms-ev3/python-for-ev3

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: