Pomorska robotika

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2024./2025.

Nositelji

Prof. dr. sc.
Nikola Mišković
Doc. dr. sc.
Đula Nađ

Predavanja

Doc. dr. sc.
Fausto Miguel Pascoal Ferreira
Dr. sc.
Roee Diamant

Laboratorijske vježbe

Igor Kvasić
mag. ing.
Vladimir Slošić
univ. mag. ing. el. techn. inf.
Luka Mandić
univ. mag. ing. el. techn. inf.

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.

Preduvjeti

Osnovno znanje iz MATLAB/Simulink za potrebe seminara i laboratorijskih vježbi.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-HR] Audiotehnologije i elektroakustika - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Automatika i robotika - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
Izborni predmeti profila (2. semestar)
[FER3-HR] Elektroenergetika - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Elektroničko i računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Elektronika - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Elektrostrojarstvo i automatizacija - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Komunikacijske i svemirske tehnologije - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Računalno modeliranje u inženjerstvu - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Računarska znanost - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Znanost o mrežama - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Znanost o podacima - profil
Izborni predmeti (2. semestar)

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

Teoretska predavanja uz praktične primjere. Grupne aktivnosti za bolje usvajanje znanja na predavanju.

Laboratorij

Laboratorijske vježbe sastoje se od simulacijskog i praktičnog dijela. Simulacijske laboratorijske vježbe u MATLAB/Simulink prate teoretska predavanja te pokrivaju sve komponente sustava za navigaciju, vođenje i upravljanje autonomnog plovila. Završne laboratorijske vježbe spajaju sve komponente u cjeloviti sustav te se izvode na pravom vozilu u LABUST bazenu.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 50 % 50 % 50 % 40 %
Završni ispit: Usmeni 50 %
Ispit: Usmeni 60 %

Tjedni plan nastave

  1. Uloga oceana i mora u biološkom, geološkom i ekonomskom smislu. Uloga i klasifikacija pomorskih robota u istraživanju i eksploataciji oceana i mora.
  2. Primjene pomorskih robota u raznim pomorskim domena.
  3. Koordinatni sustavi, kinematički i dinamički modeli pomorskih robota.
  4. Modeliranje aktuatora i alokacija aktuatora u pomorskim robotima.
  5. Upravljačka alokacija kod pomorskih robota. Metode upravljačke alokacije za nadaktuirane pomorske robote.
  6. Dizajniranje upravljačkih regulatora za pomorske robote.
  7. Dizajniranje regulatora vođenja za dinamičko pozicioniranje pomorskih robota.
  8. Tjedan međuispita.
  9. Dizajniranje regulatora vođenja za praćenje putanje pomorskim robotom.
  10. Fizički principi podvodne akustike i primjena u podvodnoj akustičkoj komunikaciji.
  11. Podvodna akustika za praćenje morskih životinja i drugih akustičkih izvora.
  12. Sonari, akustičke kamere, akustička lokalizacija i ostali senzori temeljeni na akustici. Kratki pregled ostalih senzora u pomorskoj robotici.
  13. Predobrada mjerenja, estimacija stanja i fuzija senzora kod pomorskih robota.
  14. Predobrada mjerenja, estimacija stanja i fuzija senzora kod pomorskih robota.
  15. Prezentacija rezultata praktičnog rada i završni usmeni ispit.

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,

Izvedba

ID 247955
  Ljetni semestar
5 ECTS
R2 Engleski jezik
R3 E-učenje
30 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
15 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja

Ocjenjivanje

89 izvrstan
76 vrlo dobar
63 dobar
50 dovoljan

Sličan predmet