Напредна роботика (ИИ)

Спецификација предмета:

Ознака предмета: 20.H829
Број ЕСПБ: 4
Број часова активне наставе недељно: 2 часа предавања + 2 часа аудиторних вежби
Студијски програм: МАС Индустријско инжењерство
Семестар: Други (II)
Кратак садржај предмета: Циљ предмета је оспособљавање студената за теоријско разумевање најважнијих концепата везаних за класу редундантних роботских манипулатора који генерализују класу типичних индустријских манипулатора и покривају шири опсег апликација из домена неиндустријске и сервисне роботике. Студенти треба да се оспособе за практично решавање проблема који укључују моделовање кинематике и динамике оваквих система и синтезу резличитих типова нелинеарних контролера за управљање кретањем и физичком интеракцијом робота са околином, уз примену савремених софтверских алата и симулационих окружења. Посебну целину предмета чини роботска визија са нагласком на стереовизији и естимацији позе објекта у 3Д простору применом софтверске библиотеке OpenCV. Садржај предмета је следећи:

Кинематика редундантних манипулатора – Аналитички Јакобијан; Кинематски и репрезентациони сингуларитети; Појам редундансе; Елипсоид манипулабилности и силе; Опсег и нул-простор Јакобијана; Кинето-статичка дуалност; Инверзна кинематика редундантних манипулатора; Псеудо-инверзни Јакобијан; Регуларизација у присуству сингуларитета; Приоритизација задатака унул-просотру Јакобијана; Алгоритамско решавање инверзне кинематике.
Динамика редундатних манипулатора – Једначина динамике у операционом простору;Инверзна динамика редундантних манипулатора; Динамички-конзистентан псеудо-инверзни Јакобијан; Решење редундансе на кинематском и динамичком нивоу.
Појам стабилности код нелинеарних система – Равнотежна тачка; Аутономни и неаутономни процеси; Стабилност у смислу Љапунова; Асимптотска и експоненцијална стабилност; Први метод Љапунова; Директни метод Љапунова; Метод Красовског; Ла Салеов принцип; Барбалатова лема.
Управљање кретањем робота – Децентрализовано управљање; Управљање засновано на моделу; Синтеза контролера директним методом Љапунова; ПД регулатор са гравитационом компензацијом; Номинално управљање; Линеаризација у повратној спрези, Computed-torque control, Inverse-dynamics control, Робусно управљање клизним површима (Sliding Мode Control); Управљање у операционом простору засновано на транспонованом и инверзном Јакобијану.
Управљање физичком интеракцијом – Директно и индиректно управљање контактном силом; Импедансно управљање у простору зглобова и операционом простору; Управљање силом; Природна и вештачка ограничења; Хибридно управљање силом/позицијом; Паралелно управљање силом/позицијом, Паралелно управљање силом/брзином.
Роботска визија – Модел камере; Матрица хомогене трансформације; Изобличење слике; Каалибрација; Исправљање изобличења; Одређивање позиције познатог објекта; Триангулација; Епиполарна геометрија; Есенцијална и фундаментална матрица; Стерео калибрација; Стерео ректификација; Упаривање тачака; Програм за одређивање дубине.

Наставни кадар:

Наставник/наставници: доц. др Срђан Савић и ванр. проф. др Милутин Николић
Сарадник/сарадници: /
Лаборант/лаборанти: /

Начин полагања испита:

Предмет не садржи предиспитне обавезе.

Полагање испита се одржава у предвиђеним испитним роковима и састоји из две целине. Прва целина се тиче одабраних поглавља из кинематике, динамике, стабилности и управљања, код наставника Срђана Савића, док се друга целина тиче роботске визије, код наставника Милутина Николића. Свака целина носи по 50 поена и могу се независно полагати у сваком испитном року.

Свака од целина се може независно полагати у форми теоријског теста (на заокруживање) који покрива целокупно градиво или у форми практичног пројекта који обично дубље обрађује једну тему, као подскуп целокупног градива. Могуће су све комбинације у смислу да се из једне целине ради тест, а из друге пројекат.

Литература:

Наведене скрипте су доступне у .пдф електронском формату.

Николић, М., Модел камере, Скрипта за предмет Напредна роботика
Николић, М., Стереовизија, Скрипта за предмет Напредна роботика
Савић, С., Напредна роботика – Кинемаитика и динамика редундантних манипулатора, Скрипта за предмет Напредна роботика
Савић, С., Напредна роботика –Управљање кретањем и физичком интеракцијом робота, Скрипта за предмет Напредна роботика
Презентације са предавања

Допунска страна литература (необавезно, по жељи):

L. Sciavicco and B. Siciliano, Modelling and Control of Robot Manipulators, London, United Kingdom: Springer-Verlag London, 2000.
J. J. Slotine, W. Li: Applied Nonlinear Control, Pearson, 1991.
M. W. Spong, S. Hutchinson and M. Vidyasagar, Robot Modeling and Control, New York, United States: John Wiley & Sons Inc, 2005.
Y. Nakamura, Advanced robotics: redundancy and optimization, Reading, Massachusetts, U.S.A: Addison-Wesley Publishing Company, 1991.

Катедра за мехатронику, роботику и аутоматизацију

Факултет техничких наука

Трг Доситеја Обрадовића 6

Контакт телефон

Мејл адреса

Напредна роботика (ИИ)

Наши пријатељи

Пратите нас

Студентска такмичења

Корисни линкови