Mobilna robotika

Prijava

Mobilna robotika

Opis predmeta

Uvodna razmatranja o mobilnim robotima: osnovni pojmovi, definicije, klasifikacije, povijesni razvoj, primjene i primjeri mobilnih robota. Sklopovske izvedbe mobilnih robota: pogonski mehanizmi, aktuatori, senzori, upravljačka elektronika. Nevizualni i vizualni percepcijski senzori. Obradba i interpretacija signala senzora robota. Fuzija informacija više senzora robota radi povećanja kakvoće i robusnosti njegove navigacije kroz prostor. Strukture sustava upravljanja i navigacije. Metode i algoritmi sustava upravljanja i navigacije za izbjegavanje prepreka, pretraživanje nepoznatog prostora, izgradnju karte prostora te za lokalizaciju i planiranje putanje robota. Uvod u samoučeće mobilne robote i komunikaciju robota i čovjeka. Osnove koordinacije rada više autonomnih mobilnih robota.

Opće kompetencije

Studenti ovladavaju glavnim načelima izvedbe autonomnih mobilnih robota te stječu temeljna znanja za projektiranje i razvoj sustava upravljanja i navigacije mobilnih robota.

Ishodi učenja

grupirati mobilne robote po raznim kriterijima
analizirati pogonske mehanizme i senzorske sustave prikladne za mobilne robote u ovisnosti o primjeni
integrirati senzore i aktuatore s ugradbenim računalnim sustavom na mobilnog robota
razviti algoritme fuzije senzora
razviti algoritme planiranje gibanja
razviti algoritme lokalizacije mobilnih robota
razviti algoritme izgradnje 2D karte prostora

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja su organizirana u dva ciklusa.

Laboratorijske vježbe

Studenti rade 5 laboratorijskih vježbi (LV) na LEGO mobilnim robotima - po tri sata svaka: • LV1: Umjeravanje odometrijskeg sustava mobilnog robota • LV2: Izgradnja mrežaste karte zauzeća prostora primjenom Bayesovog pravila • LV3: Lokalizacija mobilnog robota primjenom Kalmanova filtra i sonara • LV4: Planiranje putanje mobilnog robota • LV5: Slijeđenje isplanirane putanje i izbjegavanje prepreka

Konzultacije

Prema dogovoru.

Način ocjenjivanja

	Kontinuirana nastava		Ispitni rok
Vrsta provjere	Prag	Udio u ocjeni	Prag	Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe	50 %	20 %	50 %	20 %
Međuispit: Pismeni	50 %	30 %	0 %
Završni ispit: Pismeni	50 %	30 %
Završni ispit: Usmeni		20 %
Ispit: Pismeni			50 %	60 %
Ispit: Usmeni				20 %

Napomena / komentar

Svih pet laboratorijskih vježbi je obvezno.

Tjedni plan nastave

Uvodna razmatranja o mobilnim robotima: osnovni pojmovi, definicije, klasifikacije, povijesni razvoj, primjene i primjeri mobilnih robota.
Sklopovske izvedbe mobilnih robota, pogonski mehanizmi, aktuatori. Lokomocija mobilnih robota.
Kinematika mobilnih robota.
Propriocepcijski i nevizualni percepcijski senzori mobilnih robota.
Vizualni percepcijski senzori mobilnih robota.
Obradba i interpretacija signala senzora robota. Mjerna nesigurnost.
Fuzija informacija više senzora robota radi povećanja kakvoće i robusnosti njegove navigacije kroz prostor.
Međuispit.
Strukture sustava upravljanja i navigacije.
Algoritmi planiranja globalne putanje mobilnog robota u prostoru.
Algoritmi za izbjegavnje prepreka i praćenje globalne putanje.
Relativna i apsolutna lokalizacija mobilnog robota u prostoru.
Modeliranje prostora: mrežaste karte popunjnosti, karte geometrijskih značajki, topološke karte, hibridne karte.
Uvod u samoučeće mobilne robote i komunikaciju robota i čovjeka. Osnove koordinacije rada više autonomnih mobilnih robota.
Završni ispit.