|
Vyučující
|
-
Honc Daniel, Ing. Ph.D.
-
Cvejn Jan, doc. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Úvod, základní pojmy: uplatnění robotů v automatizaci výroby, struktura průmyslových robotů, kinematický řetězec, stupně volnosti. Typy konfigurací průmyslových robotů, pracovní prostor robota. Redundantní manipulátory. 2.-3. Transformace polohy bodu pomocí elementárních rotací. Eulerovy úhly. Homogenní transformace. Kompozice transformací. Pozice koncového bodu otevřeného řetězce. Denavit-Hartenbergova konvence. Transformační matice pro typické struktury průmyslových robotů. 4. Rychlost translace a rotace tělesa v prostoru. Kinematika otevřeného řetězce. 5. Inverzní úloha robotiky. Numerické algoritmy pseudoinverze trajektorie. Otázka singularity. 6. Plánování trajektorie robota. Energeticky optimální trajektorie point-to-point. Pohyb sekvencí bodů. Využití interpolačních polynomů a spline funkcí. 7. Úvod do dynamiky robotů. Kinetická energie tuhého tělesa a otevřeného řetězce. Získání pohybových rovnic Lagrangeovou metodou. Standardní tvar pohybových rovnic. 8. Motorické a senzorické prvky robotů. Stejnosměrné, bezkartáčové a krokové motory. Hydraulické motory. Výkonové zesilovače. Servopohony, princip řízení polohy. Snímače polohy, rychlosti a zrychlení. Exteroceptivní senzory. 9.-11. Architektura řídicích systémů robotů. Řízení v strojových souřadnicích a v operačním prostoru. Metody decentralizovaného řízení. Principy centralizovaného řízení robotů. Stabilita řízení s robotů využitím PD a PID regulátorů. Využití inverze dynamiky a exaktní linearizace. Adaptivní řízení robotů. 12.-13.Úvod do plánování pohybu v prostoru s překážkami. Reprezentace tvaru robota a překážek. Otázka detekce kolize. Konfigurační prostor. Metody založené na hledání cest v konfiguračním prostoru. Metoda umělých potenciálů.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Nácvik dovedností, Pracovní činnosti
|
|
Výstupy z učení
|
Seznámit se základními metodami a výsledky z oblasti robotiky, především robotických manipulátorů. Výklad je zaměřen na základy kinematiky a dynamiky robotů, motorické a senzorické prvky, plánování trajektorií a principy zpětnovazebního řízení.
Získání orientace v oblasti robotiky, se zaměřením především na principy řízení robotů.
|
|
Předpoklady
|
Diferenciální a integrální počet, teorie řízení, mechanika.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška, Posouzení zadané práce
Zápočet, písemná a ústní zkouška.
|
|
Doporučená literatura
|
-
KARGER, A., KARGEROVÁ, M. Základy robotiky a prostorové kinematiky. ČVUT Praha, 2000.
-
LUBOJACKÝ, O. a kol. Základy robotiky (skripta) 3. upravené vydání. VŠST Liberec, 1990.
-
SICILIANO, B., SCIAVICCO, L., ORIOLLO, G. Robotics: Modelling, Planning and Control. Springer - Verlag, 2009.
-
SPONG, M.W., HUTCHINSON, S., VIDYASAGAR, M. Robot Modeling and Control. John Wiley & Sons, 2006.
|