Pokročilá kinematika robotů

Vztahy:

Předmět BE3M33PKR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B3M33PKR (vztah je symetrický)

Předmět BE3M33PKR může při kontrole studijních plánů nahradit předmět B3M33PKR

Předmět BE3M33PKR může při kontrole studijních plánů nahradit předmět B3M33PRO

Předmět BE3M33PKR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B3M33PRO (vztah je symetrický)

Předmět BE3M33PKR může při kontrole studijních plánů nahradit předmět BE3M33PRO

Předmět BE3M33PKR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět BE3M33PRO (vztah je symetrický)

Předmět BE3M33PKR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B3M33PKR (vztah je symetrický)

Předmět BE3M33PKR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět B3M33PRO (vztah je symetrický)

Předmět BE3M33PKR nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět BE3M33PRO (vztah je symetrický)

Garant předmětu:

Tomáš Pajdla

Přednášející:

Tomáš Pajdla

Cvičící:

Viktor Korotynskiy, Tomáš Pajdla, Kateryna Zorina

Předmět zajišťuje:

katedra kybernetiky

Anotace:

Předmět vysvětlí a předvede metody pro popis, kalibraci a analýzu kinematiky průmyslových robotů. Hlouběji vysvětlí

principy reprezentace prostorového pohybu a popisy robotů pro kalibraci jejich kinematických parametrů z měřených

dat. Vysvětlíme řešení inverzní kinematické úlohy pro obecný 6DOF manipulátor a použití pro identifikaci parametrů

robotu. Základním teoretickým výpočetním nástrojem pro řešení kinematických, kalibračních a analytických úloh bude

lineární a polynomiální algebra a metody výpočetní algebraické geometrie. Teoretické techniky budou demonstrovány v

simulacích a ověřovány na datech z reálných průmyslových robotů.

Požadavky:

B3B33ROB1

Osnova přednášek:

1. Úvod, algebraické rovnice a vlastní čísla matice

2. Pohyb jako transformace souřadnic

3. Denavit-Hartenberg konvence sériového manipulátoru

4. Rotační matice a osa pohybu, úhel pohybu a vlastní čísla matice

5. Parametrizace rotace: osa a úhel, kvaterniony, Cayley parametrizace, racionální rotace.

6. Algebraická geometrie I: monomiálové uspořádání, „dělení“ polynomů

7. Groebnerovy báze.

8. Algebraicko-numarické řešení soustav polynomiálních rovnic.

9. Algebraické řešení inverzní kinematická úloha pro obecný 6R sériový manipulátor I

10. Algebraické řešení inverzní kinematická úloha pro obecný 6R sériový manipulátor II

11. Kinematické kalibrace manipulátoru.

12. Kinematické singularity manipulátoru.

13. Shrnutí.

14. Rezerva.

Osnova cvičení:

1. Seznámení s laboratorními úlohami, Maple, a-test

2. Oprava a-testu, Maple,.

3. Rotace v prostoru a její reprezentace, osa pohybu.

4. Modifikovaný Denavitův-Hartenbergův popis kinematiky manipulátoru.

5. Popis manipulátoru s redundantní kinematikou

6. Soustavy algebraických rovnic a její řešení.

7. Nalezení singulárních polohy manipulátoru.

8. Úloha 1: Řešení inverzní kinematiky 6DOF sériového manipulátoru 1.

9. Úloha 1: Řešení inverzní kinematiky 6DOF sériového manipulátoru 2.

10. Úloha 1: Řešení inverzní kinematiky 6DOF sériového manipulátoru 3.

11. Úloha 2: Identifikace kinematických parametrů 6DOF sériového manipulátoru 1.

12. Úloha 2: Identifikace kinematických parametrů 6DOF sériového manipulátoru 2

13. Úloha 2: Identifikace kinematických parametrů 6DOF sériového manipulátoru 3.

14. Prezentace úloh.

Cíle studia:

Cílem předmětu je představit pokročilejší metody analýzy a modelování kinematiky robotů.

Studijní materiály:

Reza N. Jazar: Theory of Applied Robotics: Kinematics, Dynamics, and Control. Springer, druhé vydání, 2010.

Učednice pokrývající geometrii a kinamematiku manipulátorů. Dostupná v knihovně ČVUT.

M. Meloun, T. Pajdla. Inverse Kinematics for a General 6R Manipulator. CTU-CMP?2013-29. 2013.

Algebraicko-numerické řešení inversní kinematické úlohy 6R manipulátoru.

ftp://cmp.felk.cvut.cz/pub/cmp/articles/meloun/Meloun-TR-2013-29.pdf

T. Pajdla. Elements of Geometry for Robotics. 2014.

Geometry and representation of motion.

Dostupné v PDF: cmp.felk.cvut.cz/cmp/courses/PRO/2014/Lecture/PRO-2014-Lecture.pdf

Poznámka:

Další informace:

https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/pkr

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	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
Po	místnost JP:B-670 Pajdla T. 11:00–12:30 (přednášková par. 1) Jugoslávských partyzánů 3místnost JP:B-670 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 101) Jugoslávských partyzánů 3
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Cybernetics and Robotics (povinně volitelný předmět)