Robotické soustavy vyšších generací (FSI-RBT)

Akademický rok 1999/2000
Garant: prof. Ing. Zdeněk Ehrenberger, DrSc.  
Garantující pracoviště: ÚVSSR všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu Robotické systémy vyšších generací je seznámit studenty
s výsledky výzkumu,stavby a užití robotů i jejich soustav, v různých
oblastech lidské činnosti.Úkolem předmětu je doplnit znalosti studentů
o nové poznatky,dovolující mechatronickou integraci stavebních prvků
robotů vyšších generací.
Výstupy studia a kompetence:
V předmětu studenti získají znalosti o základních architekturách řídicích
systémů robotů,o skupinovém řízení při jejich zařazování v pružných
výrobních systémech. Znalosti o implementaci adaptivity,metod a prvků
umělé inteligence se stanou studentům základem pro tvorbu znalostních
systémů,autonomního plánování a navigaci,zabezpečení soutěžních a
spolupracujících činností robotických soustav.
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
Předmět Robotické systémy vyšších generací seznamuje studenty se
současnými výsledky dosaženými v teorii a stavbě kognitivních
a konativních robotů. Doplňuje tak nezbytné znalosti získané
v inženýrském studiu o mechatronické přístupy, využívané při návrhu
sofistikovaných strojů. Řízení průmyslových robotů,skupinové řízení
robotů zařazovaných ve výrobních soustavách tuhé a pružné automatizace.
Roboty adaptivní,prostorová a procesová adaptivita.Znalostní systémy
robotů s prvky umělé inteligence. Technické vidění a hlasová komunikace.
Autonomní lokomoční roboty a skupinové chování.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky udělení zápočtu:
1.Prezentace ve cvičeních - 100% účast.V odůvodněných případech může
student absolvovat náhradní cvičení po dohovoru s garantem cvičení.
2.Vypracovaná úloha,odevzdaná v zápočtovém týdnu a hodnocená známkou 1-3.
Zkouška:
Zkouška je písemná a ústní.Prověřuje teoretické a konstrukční
znalosti,aplikační a tvůrčí schopnosti.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  11 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení odborného základu  11 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Stacionární a nestacionární roboty. Úrovně řízení a generace robotů.
Skupinové řízení. Dopravní roboty, varianty řídicích soustav.
2. Adaptivní průmyslové roboty.Základy adaptivity a učení se. Řídicí
a informační systémy.
3. Adaptivita prostorová a technologická. Interakce robota s pracovním
prostředím a konstrukční důsledky.
4. Roboty s prvky umělé inteligence.Mechatronické koncepce.Architektura
znalostního systému.
5. Metody reprezentace znalostí. Hierarchie řízení. Příklady realizací.
6. Systémy technického vidění. Rozpoznávání obrazů technologických scén
a jeho zvláštnosti.
7. Číslicová filtrace, příznaková analýza, klasifikátory.
8. Triangulace. Barevné vidění.
9. Systémy hlasové komunikace. Klasifikace, zvláštnosti. Základy fonetické
analýzy.
10.Rozpoznávání a porozumění hlasovým instrukcím. Sdružení systémů
technického vidění a hlasové komunikace.
11.Autonomní lokomoční roboty. Architektura, multisensorika, struktury
řízení.
    Cvičení odborného základu Osnova rozvrhové jednotky (laboratorní cvičení):
1. Konstrukce a programování robotů APR-20,APR-40.
2. Programování základních kinematických struktur robotů. Systém ROBIN.
3. Roboty a technické vidění obráběcí soustavy CIM.
4. Koncové členy s mechanickou adaptivitou. Funkce,měření charakteristik.
5. Výrokový a predikátový počet - početní cvičení.
6. Stavový prostor,binární stromy - řešení robotických úloh.
7. Sensorika robotů - IČ a UZ sensory,laserový skener.
8. Technické vidění adaptivních robotů - konstrukce, charakteristiky,
užití.
9. Příznaková analýza, výpočet momentových charakteristik.
10.Konstrukce a řízení soustav Mobil I, Mobil II.
11.Konstrukce a řízení soustav OMR III, Vutbot.
Literatura - základní:
1. Stadler,W.: Analytical Robotics and Mechatronics, , 0
2. Ránky,P.G.,Ho,C.Y.: Robot Modelling Control and Applications with Software , , 0
3. Winston,P.H.: Artificial Intelligence.Addison-Wesley, , 0
Literatura - doporučená:
1. Ehrenberger,Z.,Kolíbal,Z.: Průmyslové roboty III., , 0
2. Švábenský,Z.,Vorlíček,Z.: Kybernetika, , 0
3. Borenstein,J.,Everett,H.R.,Feng,L.: Navigating Mobile Robot , , 0
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2301-5 prezenční studium Aplikovaná mechanika 03 Aplikovaná mechanika-mechatronika zá,zk 5 Povinný 2 2 Z