Marine Robotics

Opis predmeta

Pomorska robotika je grana robotike koja naglasak stavlja na bespilotna, autonomna plovila koji svoju primjenu nalaze pod vodom i na vodi. Pomorska robotika ima primjenu u istraživanju i očuvanju morskih vrsta, staništa i podvodne kulturne baštine, u akvakulturi, pomorskoj sigurnosti, offshore industriji, i mnogim drugima. Ovaj kolegij naglasak stavlja na navigaciju, vođenje i upravljanje autonomnim plovilima (podvodnim i površinskim), kao nadogradnju na teme akustičke komunikacije, senzora i matematičkog modeliranja koje se obrađuju u prvom dijelu semestra.

Ishodi učenja

  1. definirati pomorske sustave i njihovu klasifikaciju
  2. razlikovati bespilotne ronilice i njihovu primjenu
  3. objasniti principe podvodne akustičke komunikacije i principe rada akustičkih modema
  4. objasniti principe rada senzora i akturatora koji se koriste u pomorskim vozilima
  5. analizirati matematičke modele plovila
  6. dizajnirati regulatore nižih razina za plovila
  7. dizajnirati regulatore za vođenje plovila
  8. dizajnirati navigacijske sustave za plovila

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja

Seminari i radionice

Seminar

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Seminar/Projekt 20 % 50 % 20 % 50 %
Završni ispit: Usmeni 50 %
Ispit: Usmeni 50 %

Tjedni plan nastave

  1. UVOD: motivacija; povijesni pregled; vrste plovila (bespilotna, pilotna, autonomna, podvodna (ROV, AUVs, glideri), površinska (USVs)); izazovi u pomorskoj robotici
  2. PRIMJENA BESPILOTNIH PLOVILA: biologija, arheologija, sigurnost
  3. AKUSTIČKA KOMUNIKACIJA: fizički principi; akustički modemi; akustičko vremensko raspoređivanje; izazovi u akustičkoj komunikaciji (višestruki putevi, kašnjenje)
  4. SENZORI: GPS, INS, DVL, akustički sustavi za pozicioniranje (LBL, SBL, USBL), SONARI (skenirajući, višezrakasti, sidescan).
  5. MATEMATIČKO MODELIRANJE PLOVILA: koordinatni sustavi, kinematički i dinamički model
  6. MATEMATIČKO MODELIRANJE PLOVILA: upravljačka alokacija, modeliranje aktuatora
  7. UPRAVLJANJE PLOVILIMA: inverzna alokacija potisnika; upravljanje na niskoj razini
  8. Međuispit
  9. VOĐENJE PLOVILA: upravljanje orijentacijom i dubinom; dinamičko pozicioniranje
  10. VOĐENJE PLOVILA: praćenje linije, držanje udaljenosti, praćenje putanje
  11. Seminar
  12. NAVIGACIJA PLOVILA: estimacija stanja (Kalmanov filter); fuzija senzora; odbacivanje outliera
  13. Seminar
  14. KOOPERATIVNO UPRAVLJANJE: praćenje cilja, držanje formacije, kooperativno praćenje
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-EN] Control Systems and Robotics - profil
Elective courses of the profile (2. semestar)

Literatura

Thor I. Fossen (2002.), Marine Control Systems,
Thor I. Fossen (2011.), Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, John Wiley & Sons
Nikola Mišković (.), Use of self-oscillations in guidance and control of marine vessels,

Za studente

Izvedba

ID 223097
  Ljetni semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
30 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
4 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

89 izvrstan
76 vrlo dobar
63 dobar
50 dovoljan