Multi-robot aerial systems

Vztahy:

Předmět BE3M33MRS nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B3M33MRS (vztah je symetrický)

Předmět BE3M33MRS může při kontrole studijních plánů nahradit předmět B3M33MRS

Podmínkou zápisu na předmět BE3M33MRS je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal předmět BEEZM

Předmět BE3M33MRS nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B3M33MRS (vztah je symetrický)

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

Předmět poskytne úvod do problematiky vícemotorových bezpilotních létajících prostředků (UAV). Studenti se seznámí se standardními palubními senzory a s principy odhadu a řízení stavu UAV. Budou diskutovány techniky plánování pohybu, plánování cesty, lokalizace, mapování a průzkumu pro samostatně se pohybující UAV a jejich skupiny. Kromě toho se studenti seznámí s metodikou pro řízení roje více robotů, letu formace UAV a manipulací s prostředím pomocí UAV.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Autonomní létající systémy, architektury a taxonomie (senzory, aktuátory, aplikace; bezpilotní letadla, vícerotorové helikoptéry, letouny s kolmým startem a přistáním)

2. Vícerotorové helikoptéry: dynamický model, řízení a plánování pohybu

3. Vícerotorové helikoptéry: lokalizace a estimace stavu helikoptéry

4. Mapování a plánování pro bezpilotní letoun

5. Architektury a taxonomie systémů s více roboty (centralizované, decentralizované, distribuované)

6. Plánování, mapování a explorace prostředí pomocí systémů s více roboty

7. Řízení formací robotů

8. Behaviorální systémy (rojová robotika, biologicky inspirovaná hejna robotů)

9. Kooperativní lokalizace robotů ve skupině

10. Architektury komunikace pro systémy s více roboty a problémy s nimi spojené

11. Detekce poruch leteckých systémů s více roboty, zotavení z poruch

12. Manipulace s objekty a jejich transport pomocí létajících robotů

13. Rozvrhování úloh, konsenzus, kolektivní rozhodování

14. Automatické učení pro více robotů, učení koordinace

Osnova cvičení:

Studenti vypracovávají praktické úlohy zadané vyučujícími.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Siciliano, B. and Khatib, O. (2016) Springer handbook of robotics. Springer.

Topics related directly to multirotor aerial platforms may be studied from

Franck Cazaurang Kelly Cohen Manish Kumar (2020) Multi-rotor Platform Based UAV Systems. Elsevier.

An overview of swarming approaches can be found in

Heiko Hamann (2018) Swarm Robotics: A Formal Approach. Springer.

Classical graph-based approaches designed for multi-robot systems can be found in

Mesbahi, M. and Egerstedt, M. (2010) Graph theoretic methods in multiagent networks. Princeton University Press.

Poznámka:

Webová stránka předmětu: https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/mrs/start

Další informace:

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

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Cybernetics and Robotics (povinně volitelný předmět)