Popis předmětu - A3M33MKR

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
A3M33MKR Mobilní a kolektivní robotika
Role:PO, V Rozsah výuky:2P+2L
Katedra:13133 Jazyk výuky:CS
Garanti:  Zakončení:Z,ZK
Přednášející:  Kreditů:6
Cvičící:  Semestr:Z

Anotace:

Předmět se zabývá popisem elementární struktury mobilních robotů a řešením typických úloh umožňujících jejich řízením a především realizací autonomního chování samostatně i ve skupinách. Budou představeny postupy pořizování a zpracování senzorických dat s cílem řešit generickou úlohu autonomní navigace mobilního robotu, jenž zahrnuje postupy pro fúzi dat ze senzorů, metody vytváření strojových modelů prostředí a postupy simultální lokalizace a mapování. Demonstrovány budou též techniky plánování trajektorie robotu Probíraná problematika zahrnuje i řešení úloh pro skupiny mobilních robotů s využitím možností kooperace a koordinace a budou představeny nástroje, jak takové chování realizovat. Cvičení jsou prováděna formou semestrálních úloh v simulovaných prostředích a reálném HW v laboratoři.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A3M33MKR

Cíle studia:

Seznámit posluchače s metodami a postupy návrhu a především zpracování dat v mobilních robotech nezbytné k dosažení jejich autonomie v reáných prostředích. Posluchači budou mít možnost si získané dovednosti ověřit s reálnými roboty.

Osnovy přednášek:

Syllabus: Kurs seznamuje se základní konstrukcí mobilního robotu, jeho senzory a metodami a postupy/algorimy zpracování dat k dosažení autonomního chování, jak jednotlivých robotů, tak jejich spolupracujích skupin v reálných prostředích.
1. Úvod, obsah přednášek, historie, struktura inteligentního mobilního robotu, specifikace jednotlivých podúloh, problémy
2. Architektury řídicích systémů mobilních robotů a jejich vlastnosti.
3. Nejběžnější senzory pro mobilní robotiku, kamera, dálkoměr, odometrie a úvod do předzpracování dat
4. Datová fúze, modely prostředí a jejich stavba I - mřížky, topologické mapy
5. Datová fúze, modely prostředí a jejich stavba II - geometrické mapy
6. Globální lokalizace robotu ve známém a částečně neznámém prostředí.
7. Kontinuální lokalizace, SLAM
8. Plánování trajektorie - poteciálové pole, Dijsktra, D*, BUG, roadmaps
9. Skupinová robotika, přehled existujících systémů metod a postupů kooperace a koordinace v multirobotických systémech
10. Plánování pro skupinu robotů
11. Lokalizace ve skupině robotů
12. Realizace skupinových chování - robotická hejna
13. Multiagentní systémy a jejich aplikace v kolektivní robotice
14. Praktické úlohy v mobilní robotice - explorace, inspekce, uklízení, Watchman Route Problem, Pursuer-Evander, zajímavé problémy a soutěže

Osnovy cvičení:

1. Organizace, bezpečnost, podmínky udělení zápočtu, zadání sem. úloh
2. Exkurze do laboratoře mobilní robotiky
3.-13.  Laboratoře - řešení semestrálních úloh
14. Odevzdání semestrálních úloh, zápočet

Literatura:

[1] Borenstein, J., Everett, B., and Feng, L.: Navigating Mobile Robots: Systems and Techniques A. K. Peters, Ltd., Wellesley, MA, ISBN 1-56881-058-X, 1996
[2] Latombe, J.C.: Robot Motion Planning, Kluwer Academic Publishers, Norwell, Mass. 1991.
[3] Dudek, G., Jenkin, M.: Computation Principles of Mobile Robotics, Cambridge University, Press, SBN 0521560217, 2000.
[4] Thrun, S.: Probabilistic algorithms in robotics. AI Magazine, 21(4):93-109, 2000.

Požadavky:

A3B33KUI, A0B36PR1,A0B36PR2, A3B99RO, A3M33IRO, Více informací o přednáškách a cvičeních na: https://cw.felk.cvut.cz/doku.php/courses/a3m33mkr/start

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c

Webová stránka:

http://cw.felk.cvut.cz/doku.php/courses/a3m33mkr/start

Klíčová slova:

mobilní robotika, kolektivní robotika, inteligentní robot, navigace, lokalizace a fúze dat v robotice, autonomní mobilní roboti, senzory pro zpracování, navigace robotů

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPIB Před zařazením do oboru V –
MPKME1 Bezdrátové komunikace V 3
MPKME5 Komunikační systémy V 3
MPKME4 Sítě elektronických komunikací V 3
MPKME3 Elektronika V 3
MPKME2 Multimediální technika V 3
MPEEM1 Technologické systémy V 3
MPEEM5 Ekonomika a řízení elektrotechniky V 3
MPEEM4 Ekonomika a řízení energetiky V 3
MPEEM3 Elektroenergetika V 3
MPEEM2 Elektrické stroje, přístroje a pohony V 3
MPKYR1 Robotika PO 3

Stránka vytvořena 5.3.2021 17:50:42, semestry: Z/2020-1, L/2021-2, L/2020-1, Z/2021-2, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.