Mobilní a kolektivní robotika

Vztahy:

Předmět A3M33MKR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět BE3M33MKR (vztah je symetrický)

Garant předmětu:

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. Cvičení jsou prováděna formou semestrálních úloh v simulovaných prostředích a reálném HW v laboratoři.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A3M33MKR

Požadavky:

A3B33KUI, A0B36PR1,A0B36PR2, A3B99RO, A3M33IRO,

Více informací o přednáškách a cvičeních na:

https://cw.felk.cvut.cz/doku.php/courses/a3m33mkr/start

Osnova přednášek:

Syllabus: Kurs seznamuje se základní konstrukcí mobilního robotu, jeho senzory a metodami a postupy/algorimy zpracování dat k dosažení autonomního chování, jak jednotlivých robotů, tak jejich spolupracujích skupin v reálných prostředích.

1.Úvod, obsah přednášek, historie, struktura inteligentního mobilního robotu, specifikace jednotlivých podúloh, problémy

2.Architektury řídicích systémů mobilních robotů a jejich vlastnosti.

3.Nejběžnější senzory pro mobilní robotiku, kamera, dálkoměr, odometrie a úvod do předzpracování dat

4.Datová fúze, modely prostředí a jejich stavba I - mřížky, topologické mapy

5.Datová fúze, modely prostředí a jejich stavba II - geometrické mapy

6.Globální lokalizace robotu ve známém a částečně neznámém prostředí.

7.Kontinuální lokalizace, SLAM

8.Plánování trajektorie - poteciálové pole, Dijsktra, D*, BUG, roadmaps

9.Skupinová robotika, přehled existujících systémů metod a postupů kooperace a koordinace v multirobotických systémech

10.Plánování pro skupinu robotů

11.Lokalizace ve skupině robotů

12.Realizace skupinových chování - robotická hejna

13.Multiagentní systémy a jejich aplikace v kolektivní robotice

14.Praktické úlohy v mobilní robotice - explorace, inspekce, uklízení, Watchman Route Problem, Pursuer-Evander, zajímavé problémy a soutěže

Osnova cvičení:

1.Organizace, bezpečnost, podmínky udělení zápočtu, zadání sem. úloh

2.Exkurze do laboratoře mobilní robotiky

3.-13. Laboratoře - řešení semestrálních úloh

14. Odevzdání semestrálních úloh, zápočet

Cíle studia:

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:

[1]Borenstein, J., Everett, B., and Feng, L.: Navigating Mobile Robots: Systems and Techniques A. K. Peters, Ltd., Wellesley, MA, ISBN 1-56881-058-X, 1996

[2]Latombe, J.C.: Robot Motion Planning, Kluwer Academic Publishers, Norwell, Mass. 1991.

[3]Dudek, G., Jenkin, M.: Computation Principles of Mobile Robotics, Cambridge University, Press, SBN 0521560217, 2000.

[4]Thrun, S.: Probabilistic algorithms in robotics. AI Magazine, 21(4):93-109, 2000.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c

Další informace:

http://cw.felk.cvut.cz/doku.php/courses/a3m33mkr/start

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: