Opis predmeta
Uvod (prostostne stopnje, robotski manipulator, robotske roke, robotsko zapestje in prijemalo, robotski delovni prostor); Homogene transformacije (položaj, orientacija, lega, premik, perspektiva); Skalarni Denavit-Hartenbergov geometrijski model robotskega mehanizma (cilindrični, sferični, SCARA, antropomorfni robotski manipulator, sferično zapestje). Vektorski geometrijski model robotskega mehanizma (cilindrični, sferični, SCARA, antropomorfni robotski manipulator, sferično zapestje). Inverzni geometrijski model robotskega mehanizma. Rotacija in orientacija v prostoru (Eulerjevi in RPY koti, Rodriguesova formula, kvaternioni).
Predmet učimo na programih
Elektrotehnika 1. stopnja
Cilji in kompetence
Osnove robotike so predmet, kjer se študent prvič sreča z roboti. Obravnavajo geometrijske modele robotskih mehanizmov, vendar na tako splošen način, da je pridobljeno znanje uporabno tudi pri razvoju in uporabi programskih orodij navideznih okolij, strojnega vida in računalniške grafike. Pri praktičnem delu predmeta se študentje v manjših skupinah temeljito naučijo programirati sodobne industrijske robote in uporabljati robotska CAD okolja.
Metode poučevanja in učenja
Študenti imajo na voljo skripta z zgoščeno vsebino predmeta. Na predavanjih je predstavljeno večje število primerov za vsako obravnavano poglavje. Nekatera področja uporabe robotov so posebej predstavljena v "video predavanjih" (robotika v medicini, razvedrilna robotika, hodeči roboti, mobilni roboti, robotska prijemala, servisna robotika, robotski vid, rehabilitacijska robotika). Redno so vabljeni predavatelji iz slovenske industrije in raziskovalnih inštitutov. Občasno so vabljeni tudi tuji predavatelji. Praktične vaje potekajo na večjem številu sodobnih industrijskih robotov. Študentje delajo v manjših skupinah. Posebna pozornost je posvečena varnosti pri delu z roboti.
Predvideni študijski rezultati
Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:
– opisati industrijske robote,
– prepoznati različne načine opisa orientacije in rotacije,
– razviti kinematične modele serijskega mehanizma,
– uporabiti Denavit-Hartenbergov geometrijski model, vektorski model in kvaternione pri kinematičnih preračunih,
– upravljati robote ter zasnovati osnovne robotske programe na obstoječih industrijskih robotih, sodelujočih robotih, mobilnih in humanoidnih robotih,
– primerjati v simulacijskem paketu zasnovan program z delovanjem na pravem robotu.
Temeljni viri in literatura
1. T. Bajd, M. Mihelj, M. Munih: Introduction to robotics, Springer, 2013.
2. T. Bajd, J. Lenarčič, M. Mihelj, A. Stanovnik, M. Munih: Robotics, Springer, 2010.
3. T. Bajd, M. Mihelj, M. Munih: Osnove robotike, Založba FE in FRI, 2011.
4. J.B. Kuipers: Quaternions and Rotation Sequences, Princeton University Press, Princeton, 1999.
5. L. Sciavicco, B. Siciliano: Robotics: Modelling, Planning and Control, Springer, 2009.
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana