Detail předmětu
Programování robotů a manipulátorů
FSI-VRM Ak. rok: 2024/2025 Letní semestr
Předmět umožňuje studentům osvojit si nejnovější poznatky z oblasti programování průmyslových/mobilních robotů, manipulátorů a současně umožňuje rozšířit si dovednosti jejich integrace a nasazovaní v reálném provozu. Důraz je kladen na praktickou dovednost studentů v laboratorních cvičeních, která prakticky zahrnují čtyři bloky: úvod, robotický operační systém, simulace a digitální dvojčata, rozšířená a virtuální realita v robotice.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
algebra (M1), základy algoritmizace a programování
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Podmínky udělení klasifikovaného zápočtu: Základní podmínkou pro udělení klasifikovaného zápočtu je aktivní absolvování všech laboratorních cvičení a zpracování elaborátů podle pokynů učitele. Druhá část zápočtu odpovídá praktickému testu, kdy student programuje robota dle zadaných kritérií. Bodový součet a výsledné hodnocení je dle stupnice ECTS. Přednáška je doporučená, není povinná.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je kontrolovaná. Způsob nahrazování zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Učební cíle
Cílem předmětu Programování robotů a manipulátorů je seznámit studenty s moderní přístupy technické robotiky, s důrazem na jejich programování, vč. řešení kinematiky/dynamiky, optimalizace pohybů, Průmysl 4.0 a využití umělé inteligence.
Předmět umožňuje studentům osvojit si nejnovější poznatky z oblasti programování průmyslových/mobilních robotů, manipulátorů a současně umožňuje rozšířit si dovednosti jejich integrace a nasazovaní v reálném provozu.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-AIŘ-P: Aplikovaná informatika a řízení, magisterský navazující, povinně volitelný
Program C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
specializace CLS: Předměty letního semestru, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
13 hod., nepovinná
Osnova
1. Úvod do problematiky, vývoj a definice robotů a manipulátorů.
2. Stacionární průmyslové roboty a jednoúčelové manipulátory, Specifické konstrukce průmyslových robotů, paralelní struktury. Programovatelné logické automaty a jejich využití v robotice. Řízení a programování průmyslových robotů
3. Přímá a nepřímá úloha kinematiky a dynamiky pro definované typy robotů.
4. Robotický operační systém (ROS). Plánování/Optimalizace pohybu a vyhýbání se překážkám. Kolaborativní a mobilní robotika. Automatické dopravní vozíky (AGV)
5. Koncové efektory a jejich adaptivita. Senzorické systémy (LIDAR, 2D/3D počítačové vidění). Bezpečnost robotů, robotizovaných systémů.
6. Průmysl 4.0. Roboty a automatizace budoucnosti.
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Osnova
Laboratoře a ateliéry jsou rozděleny do 4 tematických bloků:
BLOK A (Úvod):
- Seznámení se s průmyslovými/mobilními roboty v laboratoři ústavu. Ukázka Průmyslové buňky 4.0.
- Základy programování pohybů a činností robotů (RobotStudio ABB, Polyscope, Automation Studio B&R).
BLOK B (Robotický operační systém – ROS)
- Instalace, Konfigurace: ROS, ROS-I a potřebných balíčků.
- Plánování/Optimalizace pohybu a vyhýbání se překážkám.
- Implementace a testování navrženého řešení na robotu.
BLOK C (Simulace/Digitální dvojčata):
- Programování robotického pracoviště s robotem ABB, Universal Robots.
- Programování robotického pracoviště s lineárním pojezdem a řízením prostřednictvím PLC.
- Mobilní robotická platforma.
BLOK D (Virtuální/Rozšířená realita, vizualizace)
- Pokročilá vizualizace, webové rozhraní Mapp view.
- Ukázka implementace v progoramu Unity3D.
- Ukázka implementace VR/AR v programu Unity3D, Vuforia.