Humanoid robots

Corequisite:

Safety in Electrical Engineering for a master´s degree (BEEZM)

The course cannot be taken simultaneously with:

Humanoid robots (B3M33HRO)

The course is a substitute for:

Humanoid robots (B3M33HRO)

Garant předmětu:

Matěj Hoffmann

Lecturer:

Matěj Hoffmann

Tutor:

Matěj Hoffmann, Jason Khoury, Shubhan Parag Patni, Jakub Rozlivek, Lukáš Rustler

Supervisor:

Department of Cybernetics

Synopsis:

The course focuses on “human-centered robotics”: humanoid robots and human-robot interaction. Motivated by the vision of robot companions in our homes, this course introduces humanoid robot technology and its specific challenges and opportunities: (i) design, kinematics and inverse kinematics of humanoids, (ii) multimodal sensing - vision, touch, hearing, inertial sensing, etc., (iii) walking and balancing, and (ii) grasping. The second part of the course centers on human-robot interaction (HRI), which includes physical HRI (safety aspects, collaborative robots) and cognitive/social HRI - how to design robots and behaviors to be acceptable for people.

Requirements:

Ability to write computer programs in C++, Matlab, and Python.

Basic knowledge of robot kinematics in the span of bachelor course B3B33ROB1.

Syllabus of lectures:

1. Humanoidní roboti - motivace a historie.

2. Humanoidi - design, přímá a inverzní kinematika.

3. Humanoidi - diferenciální kinematika, inverzní dif. kinematika, singularity, manipulabilita, gaze control.

4.Ukázky v laboratoři.

5. Multimodální vnímání a autokalibrace.

6. Chůze a rovnováha.

7. Uchopování.

8. Interakce člověka s robotem - Úvod, fyzická interakce a sociální interakce.

9. Fyzická interakce I - Bezpečnostní normy. Monitorování rychlosti a vzdálenosti.

10. Fyzická interakce II - Omezení výkonu a síly.

11. Sociální interakce člověka s robotem I.

12. Sociální interakce člověka s robotem II.

13. Reaktivní řízení a plánování pohybu pro prostředí s lidmi.

14. Vtělená umělá inteligence, vývojová robotika.

Syllabus of tutorials:

Students will work on assignments on the different topics.

Study Objective:

Study materials:

Nenchev, D. N., Konno, A., & Tsujita, T. (2018). Humanoid robots: Modeling and control. Butterworth-Heinemann. Available as e-book through the CTU library.

Additional literature

Goswami, A., & Vadakkepat, P. (Eds.). (2019). Humanoid robotics: A reference. Springer.

Bartneck, C., Belpaeme, T., Eyssel, F., Kanda, T., Keijsers, M., & Šabanović, S. (2020). Human-robot interaction: An introduction. Cambridge University Press.

Note:

Further information:

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

Time-table for winter semester 2022/2023:

Time-table is not available yet

Time-table for summer semester 2022/2023:

	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
Mon
Tue	roomKN:E-301 Hoffmann M. 12:45–14:15 (lecture parallel1) Karlovo nám. Šrámkova posluchárna K9roomKN:E-132 Rozlivek J. Rustler L. 14:30–16:00 (lecture parallel1 parallel nr.101) Karlovo nám. Laboratoř PC
Wed
Thu
Fri

The course is a part of the following study plans:

• Cybernetics and Robotics (compulsory elective course)