UIAI252 Robotika a drony

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
zima 2018
Rozsah
Přednáška 6 HOD/SEM. 6 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
RNDr. Jiří Martinů, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Jiří Martinů, Ph.D. (cvičící)
Garance
RNDr. Jiří Martinů, 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
  • Stephen Prata. Mistrovství v C++ 4. aktualizované vydání. 2013. ISBN 9788025138281. info
  • 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
  • Jeff Kent. C++ bez předchozích znalostí. 2009. ISBN 9788025124116. info
  • Karel Mozdřeň. Programování v C++, První kroky. 2009. URL 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
AktivityNáročnost [h]
Přednáška6
Celkem6
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2016, zima 2017, zima 2019, zima 2020, zima 2021, zima 2022.