Opis predmeta
Celotna vsebina je razdeljena v sledeče večje podsklope:
- vodenje odprtih kinematičnih verig (robotski senzorji, vodenje v notranjih koordinatah in vodenje v zunanjih koordinatah),
- vodenje zaprtih kinematičnih verig na osnovi sile interakcije (merjenje sil in navorov, impedančna regulacija sile, direktna regulacija sile) in
- vodenje na osnovi robotskega vida (senzor robotskega vida, izračunavanje lege, vodenje na osnovi izračunane lege in slike kamere),
- vodenje robotov na osnovi iterativnih učečih regulatorjev, spodbujevanega učenja in umetne inteligence,
- uporaba Robotskega operacijskega sistema (ROS) za vodenje robotov.
Predmet učimo na programih
Elektrotehnika 2. stopnja
Cilji in kompetence
(a) Razumeti teoretične osnove vodenja odprtih in zaprtih kinematičnih verig ter vodenja na osnovi robotskega vida.
(b) Preveriti lastnosti izbranih shem vodenja na realnih sodobnih mehanizmih v laboratoriju.
(c) Združitev znanj Osnov robotike, Kinematike in dinamike robotov ter Vodenja robotov v funkcionalen robotski sistem.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja, laboratorijsko delo v manjših skupinah, reševanje kompleksnejše nalog vodenja robota. Praktične vaje potekajo na večjem številu sodobnih industrijskih in drugih robotov, dodatno opremljenih s senzorji sil. Študenti imajo na voljo učbenik Vodenje robotov z vsebino predmeta. Vabljeni so gostujoči predavatelji iz slovenske industrije. Pri predmetu je posebna pozornost posvečena varnosti pri delu z roboti.
Predvideni študijski rezultati
Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:
– zasnovati vodenje odprtih in zaprtih kinematičnih verig na osnovi klasičnih pristopov in sodobnih metod na osnovi umetne inteligence,
– sintetizirati vodenje z uporabo robotskega vida,
– analizirati parametre regulacijskih sistemov, ki vplivajo na stabilnost,
– integrirati relacije kinematike, diferencialne kinematike, statike in dinamike v namene vodenja industrijskih mehanizmov, haptičnih robotov ter pri vodenju drugih mehanskih sistemov,
– izbrati ustrezen pristop in kompleksnost vodenja glede na konkreten mehanizem in predvidene naloge,
– reševati specifičen primer robotske naloge s sodelovanjem v delovni skupini.
Temeljni viri in literatura
- MIHELJ, Matjaž, BAJD, Tadej, MUNIH, Marko. Vodenje robotov. Ljubljana: Založba FE in FRI, 2011.
- SICILIANO Bruno, SCIAVICCO, Lorenzo, VILLANI, Luigi, ORIOLO, Giuseppe.: Robotics – Modelling, Planning and Control, Springer 2009.
- SUTTON, Richard S., BARTO, Andrew G. Reinforcement Learning: An Introduction (second edition), The MIT Press 2020.
- SICILIANO, Bruno, KHATIB, Oussama, Handbook of Robotics, Springer, 2016.
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana