Humanoidní roboti

Vztahy:

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

Předmět BE3M33HRO může při kontrole studijních plánů nahradit předmět B3M33HRO

Podmínkou zápisu na předmět BE3M33HRO je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal předmět BEEZM

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

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. Humanoid robots - motivation and history.

2. Humanoids - Design, Forward kinematics, Closed-form inverse kinematics.

3. Humanoids - Differential Kinematics, Inverse diff. kinematics, Singularities, Manipulability, Gaze control.

4. Live demos.

5. Multi-modal sensing and calibration.

6. Grasping.

7. Walking and balancing.

8. Human-robot interaction: introduction, physical and social interaction.

9. Physical interaction I: Legislation and standards. Speed and separation monitoring.

10. Physical interaction II: Human injury. Impact modeling. Power and force limiting.

11. Social interaction I.

12. Social interaction II.

13. Reactive motion control and planning for human-populated environments.

14. Embodied AI, baby humanoids, learning brain-like robot body models.

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:

• Cybernetics and Robotics (povinně volitelný předmět)