UIAI052 Robotika a drony

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
zima 2017
Rozsah
2/2/0. 6 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Jiří Martinů, Ph.D. (přednášející)
doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D. (cvičící)
RNDr. Jiří Martinů, Ph.D. (cvičící)
Garance
doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D.
Ústav informatiky – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Osnova
  • Předmět Robotika a drony je určen pro studenty, které zaujala problematika umělé inteligence a rychle se rozvíjející oblast robotiky a dronů.
    Náplní předmětu je seznámit studenty s tímto oborem, jeho historií, základními termíny, algoritmy a v neposlední řadě také s obory, které s robotikou velice úzce souvisí. Dále se budou zabývat několika typy robotů a jejich hardwarovým vybavením (např. servomotory, gyroskopy, kamery, procesorové základní desky, atd.). Rovněž budou probrány základní typy a charakteristiky UAVleteckých prostředků, dronů.
    Co se praktické části týče, studenti se seznámí s konstrukcí robotů, jejich "oživením" a následnou konfigurací a programováním. Rovněž se seznámí s UAV platformami, drony. Pro detailnější praktické seznámení je určeno cvičení "UAV autonomní platformy"
    Osnova kurzu:
    1. Základy robotiky (pojmy, historie a vývoj robotiky).
    2. Příbuzné obory robotiky - kybernetika, automatizace, umělá inteligence, apod.
    3. Využití robotů v praxi (průmysl, armáda, lékařství, kosmonautika, atd.).
    4. Senzory robotů (čidla, kamery, atd.) a aktuátory robotů a další hardware (servomotory, GPS moduly, gyroskopy, apod.).
    5. Základní desky s příslušenstvím určené ke zpracování vstupů a generování
    výstupů pro činnost aktuátorů a programování robotů (programovací jazyk Scheme, C++).
    6. Humanoidní roboti ("roboti připomínající svými senzory a aktuátory člověka").
    7. Automotivní roboti (pohybující se na kolových či pásových pojezdech).
    8. Létající roboti (jednorotorové či dvourotorové helikoptéry, quadrokoptéry)
    9. UAV, klasifikace UAV platforem, UAV platformy a bezpečnost.
    10. Mechanická struktura UAV a mechanické součásti, elektricko-mechanické součásti, dálkové ovládání, zapojení, funkce a použití.
    11. Základní algoritmy používané v robotice (např. Breitenbergův algoritmus pro pohyb robota v prostoru, základní algoritmy chování společenstva robotů (agentů) .
Literatura
    povinná literatura
  • Novák, D. UAV autonomous systems. Opava, 2012. URL info
    doporučená literatura
  • NONAMI, K. ? KENDOUL, F. ? SUZUKI, S. ? WANG, W. ? NAKAZAWA, D. Autonomus Flying Robots, Unmanned Aerial Vehicles and Micro Aerial Vehicles. Berlin, 2010. ISBN 978-4-431-53855-4. info
  • VÁŇA, V. ARM pro začátečníky. Praha, 2009. ISBN 978-80-7300-246-6. info
  • 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
  • BEKEY, G. Autonomous robots: from biological inspiration to implementation and control. MIT, 2005. ISBN 978-0-262-02578-2. info
  • NOVÁK, P. Mobilní roboty. Praha, 2005. ISBN 80-7300-141-1. info
  • SIEGWART, R. ? NOURBAKHSH, I. ntroduction to autonomous mobile robots. MIT, 2004. ISBN 978-0-262-19502-. info
  • ZELINKA, I. Umělá inteligence: Hrozba nebo naděje? Praha, 2003. ISBN 80-7300-068-7. info
  • ARKIN, R. Behavior-Based Robotics (Intelligent Robotics and Autonomous Agents). MIT, 1998. ISBN 978-0-262-01165-5. info
Výukové metody
Přednáška s aktivizací
Přednáška s analýzou videozáznamu
Metody hodnocení
Zápočet
Informace učitele
* 75% návštěvnost cvičení, aktivní přístup
* písemný test 70 bodů
* implementace vybraných algoritmů na robotech 30 bodů
* Splnění min. 60 bodů
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2016, zima 2018, zima 2019, zima 2020, zima 2021, zima 2022.