Увод у роботику

Циљ и исход предмета

Усвајање основних појмова о роботици посматраној на основу рачунарског инжењерства, и уже, вештачке интелигенције. Увод у роботику и класификација роботских система. Оспособљавање за развој основне програмске подршке вештачко-интелигентног робота. Разумевање појма вештачко-интелигентног робота. Анализа основних савремених идеја роботике у домену примене вештачке интелигенције у роботици. Анализа места роботике у развоју савременог рачунарства. Овладавање и примена основних елемената програмске реализације интелигентних робота.

Теоријска настава

Класификација робота. Индустријски, аутономни и хуманоидни роботи. Диференцијални погон. Наменски рачунар. Сензори. Класификација сензора. Сензори растојања (ултразвучни, оптички), инфрацрвени сензори близине, сензори на бази триангулације, ласерски скенери, камере. Опсег, резолуција, прецизност, тачност. Реактивно понашање. Браитенберг-ово возило. Реакција на детекцију објекта. Реакција и скретање. Праћење линије употребом једног или два сензора тла. Праћење линије без градијента. Употреба коначних аутомата. Реактивно понашање са стањем. Имплементација коначног аутомата. Кретање робота. Растојање, брзина, време и убрзање. Сегментирано и континуално кретање. Навигација употребом одометра. Инерциони навигациони системи. Акцелерометри и жироскопи. Број степена слободе и број актуатора. Холономично и нехолономично кретање. Модели управљања. Управљање у отвореној и затвореној петљи. Избор периоде за управљачки алгоритам. On-Off регулација. P, PI и PID регулација. Локална навигација. Избегавање препреке. Праћење зида. Праћење зида са усмерењем. Плеџ алгоритам (решавање лавиринта). Праћење маркиране линије. Стохастичко проналажење путање. Коначни аутомат и проналажење путање. Кинематика роботског манипулатора: Директна кинематика. Инверзна кинематика. Ротације. Ротирање вектора. Ротирање координатног оквира. Трансформација вектора из једног координатног оквира у други. Ротирање и транслирање координатног оквира. Тродимензионе ротације. Ротације око три осе. Правило десне руке. Матрице за тродимензионалну ротацију. Вишеструке ротације. Ојлерови углови.

Практична настава

Имплементација основног програма који управља роботом. Имплементација програма за обраду информација са сензора. Имплементација програма који управља актуаторима. Додавање елемената расуђивања. Имплементација расуђивања у присуству несигурности. Вежба имплементације локализације, претраге и управљања роботом.