33IRO Inteligentní robotika 2006
Přednášející: Tomáš Pajdla Rozsah: 2 + 2 Obor: TK
Cvičící: Hynek Bakstein, Zuzana Kúkeĺová Kredity: 4 Dop. semestr: 11
Katedra: K333 Zakončení: z, zk Typ předmětu: Pov. vol.
Přednáška: 09:15 - 11:00 v K9 Cvičení: Pondělí 12:45, 14:30, 16:15, K132
Rozvrh (aktuálně na http://cyber.felk.cvut.cz/teaching/) Seznam studentů
Výsledky a hodnocení (2005) Kontakt http://cmp.felk.cvut.cz/cmp/courses/IRO/2006/iro1005@cmp.felk.cvut.cz
Odevzdání (a zadání) domácích úloh
,,Drahá slečno Gloryová, Roboti nejsou lidé. Jsou mechanicky dokonalejší než my, mají úžasnou rozumovou inteligenci, ale nemají duši. Ó, slečno Gloryová, výrobek inženýra je technicky vytříbenější než výrobek přírody." (Karel Čapek, R.U.R.) 
V předmětu IRO 2006 se naučíme, jak lze vyřešit inverzní kinematickou úlohu pro obecný manipulátor se šesti stupni volnosti. Obecné řešení tohoto problému existuje, ale není snadné ho získat elementárními metodami. Je třeba použít některé hlubší výsledky z algebry, se kterými se běžně nesetkáváme. Jsou však velmi užitečné, neboť se ukáže, že nám dovolí řešit soustavy algebraických rovnic mechanickým postupem, který lze naprogramovat.

Program přednášek (= otázky ke zkoušce)

1. 02.10 Úvod, inverzní kinematická úloha, přednáška, cvičení, test-alpha [IRO-2006-Lecture-01.pdf]
2. 09.10 Kinematika sériového manipulátoru - Denavit-Hartenberg konvence krok za krokem [IRO-2006-Lecture-02.pdf]
3. 16.10 Afinní a Eukleidovský prostor, souřadná soustava, souřadnice bodu, vzdálenost, úhel, pravotočivá báze, orientace čtveřice bodů, pohyb je stejnolehlost, stejnolehlost je transformací souřadnic bodu v pevné souřadné soustavě. Pohyb jako transformace souřadnic [IRO-2006-Lecture-03.pdf].
4. 23.10 Chrakterizace pohybů, osa pohybu, šroubový pohyb I [IRO-2006-Lecture-04.pdf].
5. 30.10 Chrakterizace pohybů, osa pohybu, šroubový pohyb II [IRO-2006-Lecture-05.pdf].
6. 07.11 IKU pro 6 os - obecný případ I [IRO-2006-Lecture-06.pdf].
7. 13.11 IKU pro 6 os - obecný případ II [IRO-2006-Lecture-07.pdf].
8. 20.11 Polynomy a algebraické rovnice [IRO-2006-Lecture-08.pdf].
9. 27.11 Polynomy v jedné proměnné, algoritmus dělení [IRO-2006-Lecture-09.pdf].
10. 04.12 Polynomy ve více proměnných, uspořádání monómů [IRO-2006-Lecture-10.pdf].
11. 11.12 Varieta, Ideál, Groebnerova báze, alg. dělení polynomů [IRO-2006-Lecture-11.pdf].
12. 18.12 Algoritmus konstrukce Groebnerovy báze, S-polynomy [IRO-2006-Lecture-12.pdf].
13. 08.01 Shrnutí.

Program cvičení

Náplň Návod Test Domácí úkol
1. 02.10 Lineární prostor, vlastní čísla CV-01

a

DU-01: Alg. rovnice a vlastní č.
2. 09.10 DH-Konvence, Staubli TX-90, Robotic Toolbox CV-02   DU-02: DH-kinematika
3. 16.10 DH-konvence-řešení, Úvod do Maple,   CV-03 DU-03: Alg.rov. v Maple
4. 23.10 Elementární IKU, formulace a řešení IKU pro 2 osy pohybu  v Maple CV-04 DU-04: Elementární IKU
5. 30.10 Elementární IKU pro 3 osy pohybu  v Maple - I CV-05 DU-05: IK: 3 osy - I 
6. 07.11 Elementární IKU pro 3 osy pohybu  v Maple - II
IRO-2006-IK-3-axes-6-dof-02.mws
CV-06 DU-06: IK: 3 osy - II
7. 13.11 IKU pro 6 os - obecný případ I
IRO-2006-IK-6-axes-6-dof-general-explain.mws
   
8. 20.11

IKU pro 6 os - obecný případ II IRO-2006-IK-6-axes-6-dof-general-assignment.mws

  DU-07: IKU 6 os
9. 27.11 IKU pro 6 os - obecný případ III   DU-08: IKU 6 os
10. 04.12 Test   T-1  
11. 11.12 Dělení polynomů [IRO-2006-Division-by-N-Divs-Alg.pdf].   DU-09: Dělení polynomů
12. 18.12 Výpočet GB     DU-10: GB a res. alg. rov.
13. 08.01

Test

  T-2 Rozdeleni do skupin
14. 15.01    

 

Testy: Každý student řeší testy sám.

Pravidla pro cvičení, zápočet a zkoušku

  1. Samostatná (Studenti řeší zamostatně úlohu, asistenti jsou jim nápomocni radou) a
  2. Vedená (Asistenti vedou studenty, kteří řeší a opravují příklady, testy a domácí úkoly).

Zápočet je udělěn po dosažení alespoň 20 bodů z domácích úkolů.

Zkouška se skládá ze dvou částí.

Známka z předmětu je konstruována z výsledků v semestru a z výsledku zkoušky. Konstrukce v roce 2005.

Literatura

  1. P. Pták. Introduction to Linear Algebra. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2006. 
  2. E. Krajník. Maticový počet. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2000.
  3. A. Karger, M. Kargerová: Základy robotiky a prostorové kinematiky, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2000
  4. D. Cox, J. Little, D. O'Shea. Ideals, Varieties, and Algorithms. 2nd edition, Springer, 1998.
  5. Maple - Matematika v Maple (X01MVMhttp://math.feld.cvut.cz/nemecek/matvmap.html) Instalace

Tomas Pajdla 2007-01-08