Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
| B3M33MKR |
Mobilní a kolektivní robotika |
| Role: | PO, PV |
Rozsah výuky: | 2P+2L |
| Katedra: | 13133 |
Jazyk výuky: | CS |
| Garanti: | Přeučil L. |
Zakončení: | Z,ZK |
| Přednášející: | Kulich M., Přeučil L. |
Kreditů: | 6 |
| Cvičící: | Ecorchard G., Košnar K., Přeučil L. |
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. Na cvičeních jsou implementovány klíčové algoritmy a studovány jejich vlastnosti na reálných datech.
Cíle studia:
Cílem předmětu je 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:
| 1. | | Taxonomie problému lokalizace. Metody kontinuální lokalizace. |
| 2. | | Pravděpodobnostní metody lokalizace 1 - Bayesův filtr |
| 3. | | Pravděpodobnostní metody lokalizace 2 - KF, EKF, částicový filtr |
| 4. | | Současná lokalizace a mapování (SLAM): EKF, PF, Rao-Blackwell |
| 5. | | Graph SLAM |
| 6. | | Senzory pro mobilní robotiku, kinematika mobilního robotu |
| 7. | | Modely prostředí pro mobilní robotiku(základní přístupy, dekompozice prostoru, grafové a hierarchické reprezentace, mřížky obsazenosti) |
| 8. | | Modely prostředí a plánovací postupy pro mobilní robotiku (přehled, volba modelu a plánovací metody, hierarchické plánování, konfigurační prostor) |
| 9. | | Pravděpodobnostní a speciální metody plánování (RRT, potenciálové pole) |
| 10. | | Plánovani za neurčitosti (MDP, POMDP) |
| 11. | | Systémy více robotů, aspekty jejich návrhu, kooperace, koordinace, komunikace. |
| 12. | | Lokalizace v týmech robotů. |
| 13. | | Zpracování 3D senzorické informace. |
| 14. | | Aktuální problémy a výzvy v mobilní robotice. |
Osnovy cvičení:
| 1. | | Organizace cvičení, transformace |
| 2. | | Iterative Closest Point (ICP) |
| 3. | | Samostatná práce (ICP) a konzultace |
| 4. | | Samostatná práce (ICP) a konzultace |
| 5. | | Zadání Kalmanův filtr (KF+EKF) |
| 6. | | Samostatná práce (KF+EKF) a konzultace |
| 7. | | Zadání Částicový filtr (ČF) |
| 8. | | Samostatná práce (ČF) a konzultace |
| 9. | | Samostatná práce (ČF) a konzultace |
| 10. | | Samostatná práce (ČF) a konzultace |
| 11. | | Zadání RRT |
| 12. | | Samostatná práce (RRT) a konzultace |
| 13. | | Samostatná práce (RRT) a konzultace |
| 14. | | Samostatná práce (RRT), udělování zápočtů. |
Literatura:
| R. | | Siegwart, I.R.Nourbakhsh, D.scaramuzza: Introduction to Autonomous Mobile Robots, MIT press, 2011. |
| S. | | Thrun, W.Burgard, D. Fox: Probabilistic Robotics. MIT press, 2005. |
| S. | | M.LaValle: Planning Algorithms. Cambridge University Press, 2006. |
| A. | | Kelly: Mobile Robotics: Mathematics, Models, and Methods. Cambridge University Press, 2013. |
| H. | | Choset, K. M. Lynch, S. Hutchinson, G. A. Kantor, W. Burgard, L. E. Kavraki, S. Thrun: Principles of Robot Motion: Theory, Algorithms, and Implementations (Intelligent Robotics and Autonomous Agents series), MIT Press, 2005. |
Požadavky:
B3M33ARO/BE3M33ARO (Autonomní robotika)
Webová stránka:
https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/B3M33MKR
Klíčová slova:
mobilní robot, systémy více robotů, SLAM
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 1.12.2021 17:51:24, semestry: L/2021-2, L/2020-1, Z,L/2022-3, Z/2021-2, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |