Detail předmětu

Mobilní roboty

FSI-0MR Ak. rok: 2025/2026 Letní semestr

Kurz je zaměřen na zvládnutí moderních metod vývoje mobilních robotů, včetně návrhu, simulace a realizace autonomních robotických systémů. Studenti se seznámí s pokročilými technologiemi, jako jsou čtyřnozí roboti, humanoidní roboti využívaní v logistice a průmyslu, a autonomní roboti do skladů (AGV) schopní optimalizovat provoz v reálném čase. Osnova kurzu zahrnuje pochopení základů návrhu algoritmů a řešení inženýrských problémů prostřednictvím programování v Pythonu a C. Studenti pracují v týmech na vlastních projektech, které propojují teoretické znalosti s praktickými dovednostmi. Kurz klade důraz na intuitivní přístup k řešení problémů v oblasti mobilní robotiky, od jednoduchých konstrukcí až po systémy využívající umělou inteligenci.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Stanislav Věchet, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky

Vstupní znalosti

Kurz je určen pro nadšené studenty se zájmem o mobilní robotiku. Jakákoli znalost programování, metod umělé inteligence, mikrořadičů, senzoriky či jiných technologií z daného oboru jsou vítány, nicméně, nejsou požadovány.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Požadavky pro udělení zápočtu: aktivní účast na cvičeních a úspěšná realizace skupinového projektu v kooperaci s vyučujícím. Projekt je obhajován formou prezentace před ostatními účastníky kurzu a zakončen praktickou ukázkou realizovaného projektu. Klasifikace je plně v kompetenci vyučujícího podle platných směrnic VUT v Brně.
Účast v ateliérech je žádoucí, povinná v připadě požadavku na úspěšné získání zápočtu. Výuka je člěněna podle týdenních plánů. Způsob nahrazení zameškaných cvičení je plně v kompetenci vyučujícího.

Učební cíle

Kurz je navržen tak, aby poskytl hlubší znalosti metod navigace, lokalizace, plánování cest a simultánní lokalizace a mapování (SLAM) v moderních autonomních pozemních vozidlech (AGV), jakož i technik pro vývoj kráčivých platforem:

* pochopení principů programování pomocí Pythonu a embedded C,

* aplikace algoritmů AI na mobilní robotické systémy pro řešení problémů jako je navigace, detekce překážek a generování chůze,

* implementace těchto principů do simulačních modelů nebo reálných zařízení.

Praktické experimenty jsou prováděny na běžně používaném hardwaru v mobilní robotice (embedded systémy, simulační nástroje, senzory atd.). Kurz je primárně určen pro studenty se zájmem o mobilní robotiku.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-MET-P: Mechatronika, magisterský navazující, povinně volitelný

Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace AIŘ: Aplikovaná informatika a řízení, volitelný

Program BIT: Informační technologie, bakalářský
specializace BITP: Informační technologie, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Osnova


  1. Představení aktuálních výzev a problémů v mobilní robotice.

  2. Porozumění platformám, nástrojům a integraci simulačních modelů pro vývoj robotů.

  3. Návrh mobilních robotů, integrace hardwarových periferií a senzorických modelů.

  4. Aplikce strojového učení a opakovaně posilovaného učení na robotické systémy.

  5. Metody lokalizace, plánování cesty a navigace ve známém prostředí.

  6. Generování chůze robotů s využitím metod umělé inteligence.

  7. ROS a jeho aplikace v robotice.

  8. Návrh vlastního robotického projektu.

  9. Využití nástrojů jako PyBullet, Gymnasium a Stable Baselines k vývoji a testování robotů.

  10. Implementace osvojených konceptů do reálných robotických systémů.

  11. Testování robotů.

  12. Verifikace navrženého konceptu.

  13. Finalizace a prezentace robotického projektu se všemi implementovanými funkcemi.