A3M33PRO  - Pokročilá robotika
Přednášející: Tomáš Pajdla Rozsah: 2 + 2 Katedra: K333 (13133)
Cvičící: Michal Havlena Kredity: 6 Zakončení: z, zk
Přednáška: Po 11:00 - 12:30 v KN: E-127 Cvičení: Po  12:45 - 14:15 v KN: E-220
Rozvrh (aktuálně na http://cyber.felk.cvut.cz/teaching/) Seznam studentů
Výsledky a hodnocení Kontakt pro2010@cmp.felk.cvut.cz
Odevzdání (a zadání) domácích  úloh | fórum Login info http://cyber.felk.cvut.cz/teaching/studentcomp.phtml

,,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.)

Vysvětlíme některé základní pojmy z pokročilé robotiky a naučíme se, 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 umožní řešit soustavy algebraických rovnic mechanickým postupem, který lze naprogramovat. Ve cvičení si vše naprogramujeme a nasimulujeme a něco též odzkoušíme na modelech skutečných robotů.

Program přednášek

1. 20.09 Úvod: obsah předmětu, aplha test, algebraická rovnice a vlastní čísla [PRO-2010-Lecture-01.pdf]
2. 27.09 Pohyb: pohyb jako transformace souřadnic, osa pohybu, existence a výpočet  [PRO-2010-Lecture-02.pdf]
3. 04.10 Rotace I: rotační matice a její základní vlastnosti [PRO-2010-Lecture-03.pdf]
4. 11.10 Kinematika: Denavit-Hartenberg konvence manipulátoru [PRO-2010-Lecture-04.pdf][Denavit-Hartenberg.pdf]
5. 18.10 Inverzní kinematická úloha pro obecný 6R sériový manipulátor I [PRO-2010-Lecture-05.pdf][PRO-2010-Lecture-05-IK-6R.pdf]
6. 25.10 Inverzní kinematická úloha pro obecný 6R sériový manipulátor II
7. 01.11 Řešení algebraických rovnic I [PRO-2010-Lecture-07.pdf]
8. 08.11 Cvičení: 6DOF IKU & Algebraické rovnice I
9. 15.11 Algebraické rovnice I
10. 22.11 Algebraické rovnice II
11. 29.11 Algebraické rovnice III
12. 06.12 Kalibrace kinematiky manipulátoru
13. 13.12 Závěr: shrnutí & opakování

Program cvičení

Náplň  

Test

Domácí úkol

1. 20.09 Opakování základních elementů LA, seznámení: Matlab [help], Maple  

alpha

 DU-01: Alg. r. 1 prom
2. 27.09 Pohyb a transformace souřadnic, osa pohybu  

 

 DU-02: Pohyb a osa
3. 04.10 Rotace I  

 

 DU-03: Rotace I
4. 11.10 DH-Konvence, Mitsubishi MELFA-RV-6S, [DH.pdf]  

 

 DU-04: DH Mitsubishi
5. 18.10 DH-Konvence - Matlab Robotic Toolbox  

T1(příklady)

DU-05: Robot Toolbox

6. 25.10 6DOF IKU [PRO-2010-IK-6R-assignment.mws]   DU-06: IKU 6R I
7. 01.11 Přednáška: Řešení algebraických rovnic II     DU-07: IKU 6R II
8. 08.11 6DOF IKU & Algebraické rovnice II     DU-08: Dělení poly
9. 15.11 Algebraické rovnice & identifikace manipulátoru     DU-09: Buchberger GB
10. 22.11 Rotace II  

T2(příklady)

 ------------------------
11. 29.11 Oprava testu 2     ------------------------
12. 06.12 Kalibrace     DU-10: Kalibrace
13. 13.12 Test  

T3

Termíny zkoušek a termíny náhradních písemek jsou vypisovány v KOSu.

Zápočet

Aktuální výsledky a hodnocení ukazují, kdo již získává zápočet.

  1. Úlohy se odevzdávají do neděle následující po cvičení do 23:59.
  2. Je třeba mít odevzdány a uznány všechny domácích úlohy (0 ve sloupci označeném ~DU) a celkově získat alespoň 50%
    bodů (alespoň 0,5 ve sloupci WDU). Chybějící úlohy lze odevzdat nejpozději do 20.12.2010.
  3. Je třeba získat  50% bodů ze semestru (alespoň 0,5 ve sloupci WT).

Zkouška

Zkouška bude mít písemnou a ústní část.

Pravidla

  1. Přednáška: Absolvování předmětu bez účasti na přednáškách je velice obtížné.
  2. Cvičení: Absolvování předmětu bez účasti na cvičeních je nemožné.
  3. Domácí úlohy: Řešení úlohy zpravidla započíná na cvičení a je konzultováno s cvičícím. Dále studenti řeší úlohy samostatně.
  4. Zápočet je udělěn po uznání všech domácích úloh a dosažení v průměru 50% bodů z domácích úloh a v průměru 50% bodů z testů.
  5. Testy řeší studenti samostatně.
  6. Známka je konstruována z výsledků v semestru a z výsledku ústní zkoušky.

Literatura

  1. Lung-Wen Tsai. Robot Analysis And Design: The Mechanics of Serial And Parallel Manipulators, John Wiley and Sons, 1999.
  2. P. Pták. Introduction to Linear Algebra. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2007.
  3. P. Olšák. Úvod do algebry, zejména lineární. ČVUT 2007.
  4. E. Krajník. Maticový počet. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2000.
  5. A. Karger, M. Kargerová: Základy robotiky a prostorové kinematiky, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2000.
  6. D. Cox, J. Little, D. O'Shea. Ideals, Varieties, and Algorithms. 2nd edition, Springer, 1998.  
  7. Maple - Matematika v Maple (X01MVM -  http://math.feld.cvut.cz/nemecek/matvmap.html) Instalace.

Požadavky:

  1. A0B01LAG Lineární Algebra
  2. A3B33ROB Robotika
Tomas Pajdla 2010-10-18