Mechatronika autonomních servisních robotů (FSI-GMA)

Akademický rok 2019/2020
Garant: doc. Ing. Radek Knoflíček, Dr.  
Garantující pracoviště: ÚVSSR všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem je získat znalosti potřebné pro další práci absolventů v oblasti navrhování inteligentních mobilních a servisních systémů.
Výstupy studia a kompetence:
Student získá znalosti o senzorech pracujících na různých fyzikálních principech, ať již pro zjišťování vnitřního stavu servisního robotu nebo podání přehledu o vnějším pracovním prostředí. V laboratoři se studenti seznámí s mikroprocesorovou technikou používanou pro řídící systémy mobilních robotů. Zvláštní pozornost je pak věnována základním metodám pro řízení pohybu, lokalizaci, plánování dráhy, mapování prostoru a simulaci chování mobilních robotů.
Prerekvizity:
Základní znalosti z oblasti elektrotechniky, elektroniky a programovacích technik.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět má studentům zprostředkovat základní znalosti o stavbě a navrhování mobilních robotů (MR) zaměřených na servisní aplikace.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou cvičení, které je zaměřeno na praktické zvládnutí látky. Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníku z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínkou udělení zápočtu je účast ve cvičeních a vypracování semestrální práce.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Cvičení jsou povinná. Kontroluje se účast. Neúčast je možno nahradit po dohodě s vyučujícím.
Typ (způsob) výuky:
    Cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Cvičení 1. Úvod do studia servisní robotiky.
2. Problematika návrhu mobilního robotu (MR), morfologická analýza, hledání optimální varianty pro zadaný úkol.
3. Podrobnější rozbor jednotlivých konstrukčních celků MR.
4. Základní typy podvozků MR a jejich kinematika.
5. Senzory používané v mobilní robotice.
6. Typy řídících systémů, mikroprocesorová technika, jednočipy.
7. Zopakování základních programovacích technik.
8. Přístupy k navigaci MR, autonomnost.
9. Lokalizace MR, Kalmanův filtr, Monte Carlo lokalizace.
10. Metody pro plánování dráhy MR.
11. Mapování, geometrické a topologické mapy, fúze dat.
12. Simulace chování MR pomocí prostředí Matlab Simulink.
13. Praktický experiment s využitím školního MR ve vazbě na Průmysl 4.0.
Literatura - základní:
1. Flynn A.M., Jones J.L.: Mobile robots. Inspiration to implementation
2. Bradley D.A.,.. Mechatronics. Electronics in products and processes.
3. Kárník,L.-Knoflíček,R.-Novák,J.M.: Mobilní roboty
Literatura - doporučená:
1. Everett H. R.: Sensors for mobile robots. Theory and application. AK Peters Ltd., 1995
2. Borenstein J., Everett H. R. and Feng L.: Navigating mobile robots. Systems and Techniques. A. K. Peters, Ltd., Wellesley, MA. 1999
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-VSR Výrobní stroje, systémy a roboty P pro absolventy B-SSZ kl 3 Volitelný (nepovinný) 2 1 L
M2I-P prezenční studium M-VSR Výrobní stroje, systémy a roboty -- kl 3 Volitelný (nepovinný) 2 1 L