UIINFNP012 UAV - autonomní platformy

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
zima 2025
Rozsah
2/2/0. 6 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Mgr. Jiří Knapek (přednášející)
RNDr. Jiří Martinů, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Jiří Knapek (cvičící)
Garance
RNDr. Jiří Martinů, Ph.D.
Ústav informatiky – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Rozvrh
St 14:45–16:20 LEI
  • Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
UIINFNP012/A: každý sudý pátek 13:05–16:20 LEI, J. Knapek
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu

Předmět je věnován stále populárnějšímu odvětví robotiky - UAV systémům (Unmannaged Aerial Vehicles). Studenti se v první části přednášek naučí porozumět základním pojmům z problematiky UAV systémů a rozlišovat jednotlivé platformy a jejich součásti z hlediska použitého hardwaru. Dále se seznámí se základními algoritmy, postupy a vývojovými nástroji, které lze využít při vytváření řídícího softwaru UAV systému, a to s využitím principů multiagentních systémů.

Výstupy z učení

Po absolvování předmětu bude student schopen:

  • vysvětlit základní pojmy z oblasti UAV systémů,
  • popsat architekturu UAV systémů a jejich hlavní hardwarové komponenty,
  • rozlišit jednotlivé UAV platformy a jejich využití z hlediska hardwaru,
  • charakterizovat základní algoritmy a postupy používané při řízení UAV,
  • popsat principy multiagentních systémů a jejich využití v UAV,
  • aplikovat vybrané algoritmy a postupy při návrhu řídicího softwaru UAV,
  • používat vývojové nástroje pro tvorbu a testování softwaru UAV systémů,
  • navrhnout základní architekturu řídicího systému UAV s využitím principů multiagentních systémů,
  • analyzovat hardwarovou konfiguraci UAV platformy a posoudit její vhodnost pro konkrétní úlohu,
  • řešit technické problémy v oblasti návrhu a implementace UAV systémů.

Osnova

Osnova – bloky:

1. Klasifikace UAV platforem, UAV platformy a bezpečnost.

2. Mechanická struktura UAV a mechanické součásti.

3. Elektricko-mechanické součásti UAV platforem.

4. RC Souprava, zapojení, funkce a použití.

5. Sensory a jejich technologie využitelné při konstrukci UAV.

6. Komunikační protokoly s jednotlivými inteligentními senzory (ultrazvuk, senzory, GPS, kamera, gyroskop,

magnet. Senzor, senzor rychlosti, atd.).

7. Gyroskopy a systémy automatického řízení RC modelů.

8. Vhodné procesorové desky pro řízení.

9. SW struktura UAV jako subsumpční architektura autonomního agenta.

10. Real-time analýza obrazu pro interakci agent-prostředí.

11. Multi-agentní UAV platformy.

12. UAV platformy - použití v praxi.

Literatura
    povinná literatura
  • Novák, D. UAV autonomous systems. Opava, 2012. URL info
    doporučená literatura
  • VALAVANIS, K. P. Advances in Unmanned Aerial Vehicles: State of the Art and the Road to Autonomy In: Intelligent Systems, Control and Automation: Science and Engineering. Berlin, 2007. ISBN 978-1-4020-6. info
  • VÁŇA, V. ARM pro začátečníky. Praha, 2009. ISBN 978-80-7300-246-6. info
  • NONAMI, K. Autonomous flying robots: unmanned aerial vehicles and micro aerial vehicles. New York: Springer, 2010. ISBN 978-4-431-53855-4. info
  • NOVÁK, Petr. Mobilní roboty: pohony, senzory, řízení. Praha: BEN - technická literatura, 2005. ISBN 80- 7300-141-1.
  • ZELINKA, Ivan. Umělá inteligence: hrozba nebo naděje?. Praha: BEN - technická literatura, 2003. ISBN 80- 7300-068-7.
  • FAHLSTROM, Paul Gerin a Thomas James GLEASON. Introduction to UAV systems. 4th ed. Chichester: John Wiley, 2012. Aerospace series. ISBN 978-1-119-97866-4.
  • TSOURDOS, Antonios, Brian WHITE a Madhavan SHANMUGAVEL. Cooperative Path Planning of Unmanned Aerial Vehicles. Hoboken, N.J.: Wiley, 2011. ISBN 978-0-470-74129-0.
Výukové metody
Přednášky, diskuse, cvičení, případové studie.
Metody hodnocení

* 75% návštěvnost na cvičeních, aktivní přístup

* 30 bodů seminární práce, 70 bodů zkouška, splnění dohromady min. 51 bodů

Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2021, zima 2022, zima 2023, zima 2024.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/zima2025/UIINFNP012