Humanoidní roboti

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět B3M33HRO je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal předmět BEZM

Předmět B3M33HRO nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět BE3M33HRO (vztah je symetrický)

Předmět B3M33HRO nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět BE3M33HRO (vztah je symetrický)

Předmět B3M33HRO může být splněn v zastoupení předmětem BE3M33HRO

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

Předmět se zaměřuje na “robotiku orientovanou na člověka”: humanoidní roboty a interakci člověka s robotem. Motivací je vize robotů jako asistentů či společníků v domácnostech. Kurz uvádí do technologie humanoidních robotů se specifickými výzvami a příležitostmi: (i) design, přímá a inverzní kinematika, (ii) vnímání více smysly - zrak, hmat, sluch, propriocepce, inerciální senzory, apod., (iii) chůze a udržení rovnováhy, (iv) uchopování. Druhá část předmětu se soustředí na interakci člověka s robotem (human-robot interaction, HRI), což zahrnuje jak fyzickou interakci (bezpečnost, kolaborativní robotika), tak kognitivní/sociální interakci - jak navrhnout roboty a jejich chování tak, aby bylo pro lidi přijatelné a přirozené.

Požadavky:

Orientace v programovacím jazyce Python.

Doporučená znalost základů kinematiky robotů.

Osnova přednášek:

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.

Osnova cvičení:

Studenti budou pracovat na řešení zadaných projektů.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Nenchev, D. N., Konno, A., & Tsujita, T. (2018). Humanoid robots: Modeling and control. Butterworth-Heinemann. Dostupná coby e-kniha přes knihovnu ČVUT.

Volitelná literatura

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.

Poznámka:

Další informace:

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

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Lékařská elektronika a bioinformatika - Specializace Bioinformatika (povinně volitelný předmět)
• Kybernetika a robotika (povinně volitelný předmět)