Detail předmětu

Robotika a manipulátory

BPC-RBM FEKT BPC-RBM Ak. rok 2023/2024 zimní semestr 4 kredity

Aktuální akademický rok

Historie, současnost, trendy a budoucnost v robotice.
Přehled průmyslových robotů, kinematické koncepce, důležité parametry.
Kinematika průmyslových robotů, úlohy kinematiky.
Homogenní transformace a její použití.
Manipulátor prakticky - portfolio firmy (typy a velikosti robotů), popis programovacího jazyka, ukázka způsobu programování.
Snímače v robotice - mobilní, stacionární.
Pohony v robotice - elektrické motory, netradiční pohony.
Mobilní roboty - kinematika
Řízení robotů po trajektorii
Sebelokalizace robotů
Teleprezenční řízení robotických systémů

Garant předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška

Rozsah

  • 26 hod. přednášky
  • 8 hod. pc laboratoře

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Cíle předmětu

Cílem předmětu je vybavit posluchače základními znalostmi z oblasti praktické, převážně průmyslové robotiky. V předmětu budou posluchači seznámeni se základními konstrukčními prvky stacionárních i mobilních robotů, manipulátory, vnitřními a vnějšími čidly robotů, řídicími systémy, způsoby programování a využitím robotů v praxi.
Úspěšný absolvent předmětu by měl být schopen:
- popsat základy konstrukce stacionárníchi mobilních robotů,
- aktivně využívat homogenní transformace
- řešit úlohy přímé kinematiky průmyslových manipulátorů
- programovat základní funkce průmyslových manipulátorů

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Absolvování kurzu BPC-MOD nebo kurzu s podobnou náplní.

Literatura referenční

  • ŠOLC, F. a ŽALUD L.. Základy Robotiky: elektronická skripta. Brno, 2002.
  • JELÍNEK, A. a CHROMÝ, A. Vybrané partie z Robotiky: elektronická skripta. Brno, 2015.

Osnova přednášek

1. Průmyslové roboty. Přehled. Stacionární versus mobilní robotika. Přehled manipulátorů, Kinematické koncepce, důležité parametry.
2. Homogenní transformace a její použití.
3. Úlohy kinematiky, Přímá a inverzní. Jakobián.
4. Manipulátory - Řízení a programování průmyslových robotů.
5. Manipulátory prakticky - portfolio firmy (typy a velikosti robotů), popis programovacího jazyka, ukázka způsobu programování.
6. Bezpečnost manipulátorů, způsoby jejího zajištění v rámci robotické buňky
7. Pohony v robotice - elektrické motory, krokové motory, BLDC motory. Momentová rovnice. Řízení pohonů.
8. Senzory v robotice - vnitřní i vnější, senzory pro sledování trajektorie
9. Mobilní robotika, analýza kinematiky podvozku mobilních robotů způsobem obdobným jako u stacionárních robotů.
10. Podvozky diferenciální, bicycle, ackermanův s předním a zadním náhonem a všesměrový - popis kinematiky a vliv na řízení.
11. Zpětnovazební řízení robotu po trajektorii, kinematika snímače trajektorie, vliv důležitých parametrů kinematiky na regulátor
12. Sebelokalizace mobilních robotů, dead reckoning, INS, GNSS
13. Virtuální teleprezence, Robotika v současnosti, trendy současné robotiky.

Osnova počítačových cvičení

1. Homogenní transformace. Přímá úloha kinematiky.
2. Denavit-Hartenbergova úmluva. Přímá úloha kinematiky.
3. Jakobián. Inverzní úloha kinematiky.
4. Podvozky mobilních robotů, jejich vlastnosti, kinematika, odometrie.

Průběžná kontrola studia

Struktura bodového hodnocení je následovná:

* 30b - samostatná práce studentů na cvičeních (projekty, domácí úkoly)
* 50b - písemná část zkoušky
* 20b - nepovinná ústní část zkoušky

Pro získání zápočtu je nutné splnit:

* Přítomnost na počítačových cvičeních (povolena 1 absence)
* Přítomnost na dvou předem daných přednáškách

Pro uznání zkoušky:

* Min 10b z písemné části zkoušky
* Min 10b ze samostatných prací studentů získaných během semestru
Povinná účast na dvou předem stanovených přednáškác, které budou stanoveny na první přednášce garantem předmětu, povinná účast na cvičeních.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BIT, 2. ročník, volitelný
  • Program IT-BC-3, obor BIT, 2. ročník, volitelný
Nahoru