Název:	Inteligentní roboty
Zkratka:	IR
Typ:	povinně volitelný
Rozsah:	10 týdnů, týdně 2 hodiny přednášek + 2 hodiny laboratorních cvičení
Způsob ukončení:	zkouška
Katedra:	katedra softwarového inženýrství FM TUL
Přednášející:	Doc. Ing. Mgr. Václav Záda, CSc.

 
Stručná anotace předmětu:

Cílem předmětu je prohloubit znalosti o kinematickém a dynamickém chování robotů, seznámit studenty se základními způsoby řízení robotů a manipulátorů a dále s vybranými metodami umělé inteligence aplikovanými v robotice, zejména s rozpoznáváním scén a pohybem robota v pracovním prostoru s překážkami.

 
Témata přednášek:

Úvod do robotiky, základní vztahy robotiky a teorie řízení, úrovně řízení. Opakování základních kinematických struktur.

Křivočaré souřadnice, kinematika a dynamika robotů. Lagrangeovy a Hamiltonovy rovnice. Maticové metody generování kinematických a dynamických modelů PRaM, maticové Lagrangeovy rovnice. Přímá a inverzní úloha kinematiky, význam a způsoby řešení.

Servopohony pro PRaM, dělení a možnosti technické využitelnosti. Bloková schémata. Regulace servopohonů, stabilita a stabilizace nelineárních systémů, návrh maticových lineárních PD a PID regulátorů, využitelnost metod optimálního seřízení regulátoru.

Průmyslové řídící systémy robotů a manipulátorů, jejich generace, využitelnost z hlediska technických aplikací.

Optimální řízení robotů, význam a souvislosti s umělou inteligencí. Řízení v prostoru s překážkami, optimalizace dráhy robota podle volitelných kriterií. Adaptivní řízení.

Vybrané metody rozpoznávání obrazů, rozpoznávání scén, orientace robota v pracovním prostoru. Programovací jazyky umělé inteligence robotů.

 
Náplň cvičení:

Vytváření matematických modelů kinematického chování robotů, cylindrické, sférické, angulární a scara systémy souřadnic.

Metody řešení inverzní úlohy kinematiky.

Generování matematických modelů dynamického chování robotů, simulace dynamiky robota na počítači.

Využití Lagrangeových a Hamiltonových rovnic v úloze stabilizace nelineárních mechanických systémů za pomoci lineárních maticových regulátorů

Servopohony, seřizování regulátorů podle volitelných kriterií, polohová a rychlostní zpětná vazba.

Návrh optimálních trajektoríí pohybu robota v prostoru s překážkami pomocí počítače.

Výběr vhodných kritérií optimality pomocí simulačních metod.

 
Literatura:

Schilling, R. J.: Fundamentals of Robotics. Analysis and Control. Prentice Hall, Englewood Cliffts, New Jersey,1990.

Samson, C.-Le Borgne, M.-Espiau, B.: Robot Control. Clarendon Press, Oxford, 1991.

Canudas de Win,C.- Siciliany, B.-Bastin,G.: Theory of Robot Control. Springer-Verlag, London, 1996.

Zehnula, K.: Čidla robotů. SNTL, Praha, 1990.

Chvála, B. a kol.: Automatizace. SNTL, Praha, 1985.

Vukobratovič, M.- Kirčanski, M.: Scientific Fundamentals of Robotics 3. Springer-Verlag, Berlin, 1986.

 
Prerekvizity: -

Navazující:    -

 
Datum poslední změny: 7.1. 2002