Robotika

Cilj i ishod predmeta

Razvoj analitičkih i praktičnih veština u projektovanju robotskih sistema zasnovanih na principima veštačke inteligencije. Osposobljavanje za razvoj programske podrške robota koji koristi veštačku inteligenciju. Student je ovladao osnovama robotike, dobio osnovna znanja o implementaciji inteligencije robota, naučio je da neke od osnovnih problema robotike rešava primenom odgovarajućih programskih jezika i rešenja.

Teorijska nastava

Roboti kao inteligentni agenti. Aktuatori i senzori. Robotske paradigme: hijerarhijska, reaktivna i hibridna. Interakcija robota sa okruženjem i navigacija. Lokalizacija i kontrolne tačke. Određivanje položaja na osnovu objekata čiji je položaj poznat. Određivanje položaja pomoću ugla i rastojanja, ili pomoću triangulacije. GPS (Global Positioning System). Neizvesnost u merenju i kretanju. Mapiranje. Diskretne i kontinualne mape. Sadržaj ćelija rešetkaste mape. Granični algoritam. Mapiranje poznavanjem okruženja. SLAM algoritam. Navigacija na osnovu mapiranja. Dijkstra algortam za rešetkastu mapu. Dijkstra algoritam za kontinualnu mapu. Planiranje putanje upotrebom A* algoritma. Praćenje putanje i izbegavanje prepreke. Digitalna obrada slike. Pojačanje slike. Prostorni filtri. Upotreba histograma. Detekcija ivice i uglova. Prepoznavanje neregularnosti. Neuronske mreže. Topologije i višeslojne topologije. Memorija. Prostorni filter. Algoritmi za obučavanje. Implementacija Braintenberg-ovog vozila upotrebom neuronske mreže. Mašinsko učenje. Razlikovanje dve boje. Diskriminanta na osnovu srednjih vrednosti i varijanse. Algoritam za razlikovanje boja. Perceptron. Određivanje nagiba. Klasifikacija pomoću perceptrona. Podešavanje parametara perceptrona. Kolaboracija robota. Koordinacija lokalnom razmenom informacija. Direktna i indirektna komunikacija. BeeClust algoritam. ASSISIbf implementacija BeeClust algoritma. Kolaboracija na osnovu međusobne fizičke interakcije.

Praktična nastava

Implementacija osnovnog programa koji upravlja robotom. Implementacija programa za obradu informacija sa senzora. Implementacija programa koji upravlja aktuatorima. Dodavanje elemenata rasuđivanja. Implementacija rasuđivanja u prisustvu nesigurnosti. Vežba implementacije lokalizacije, pretrage i upravljanja robotom. Priprema za izradu projekta.