Autonóm robotizált rendszerek

Autonomous Robotic Systems

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

—

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Autonóm robotizált rendszerek

Autonomous Robotic Systems

Tantárgykód

BMEVIFO4341

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	4	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Dr. Lantos Béla

beosztás: egyetemi tanár

elérhetőség: lantos@iit.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

—

Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

I. Számítógéppel integrált gyártórendszerek felépítése. (1. hét)

CIM rendszer, automatizált raktár, autonóm kocsi, rugalmas gyártócella.

II. Robotikai alapfogalmak (1. hét)

Irányított mechanizmus, pálya, feladat, végeffektor, PTP és CP irányítás.

III. Robot modellek (2-4. hét)

Elemi forgatások, Rodrigues-képlet, az orientáció jellemzése Euler- és RPY-szögekkel. Homogén transzformáció.

Nyíltláncú, merev robot geometriai modellje. Robot transzformációs gráf. Denavit-Hartenberg alak. Robot karok (Stanford, PUMA-560, SCARA) és kezek (Euler, RPY) Denavit-Hartenberg alakja. Direkt geomatriai feladat. Az inverz geometriai feladat megoldási módszerei (dekompozíció, egyváltozós egyenletek leválasztása).

Robot kinematika: differenciális mozgás. Parciális sebesség és szögsebesség, Jacobi-mátrix. Pozíció, sebesség és gyorsulás algoritmus. Redundáns robotok. Statikus erő és nyomaték transzformálása.

Robot dinamikus modellje. Inerciamátrix, Lagrange, Appel és Newton-Euler egyenletek. A mozgásegyenletek generálása szimbolikus alakban (computer algebra).

IV. Robot programozási nyelvek (5. hét)

Pályatervezés csuklóváltozóban és térben.

Robot programozási nyelvek felépítése, tipikus utasítások. Palettázó program ARPS nyelven.

V. Ipari robotok irányítása (6-8. hét)

A szabad mozgás irányítása. Decentralizált kaszkád csuklóhajtások. A kiszámított nyomaték módszere. Irányítás közvetlenül Descartes-koordinátákban. Az orientáció hiba jellemzése. Nemlineáris szétcsatolás.

Hibrid pozíció és erő irányítás.

VI. Soft computing módszerek a robotok irányításában. (9-10. hét)

Fuzzy, neurális és genetikus algoritmusok a robotok modellezésében és irányításában. Adaptív fuzzy irányítások.

VII. Intelligens robotok (11-14. hét)

Kooperáló és mobilis robotok irányítása.

Mesterséges kéz/szem rendszerek.

Távolról irányított robotok. Teleoperáció, kalibrált virtuális valóság, grafikus modellalapú programozás.

A tárgy célja, hogy összefoglalja az autonóm robotizált rendszerek irányításának és intelligens rendszertechnikai megvalósításának elméleti alapjait. A tárgy szemléletbeli és algoritmikus alapokat nyújt ilyen rendszerek különféle részterületei számára.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

(előadás, gyakorlat, laboratórium): A tantárgy előadásból áll, amelynek anyagába beillesztésre kerülnek az elméletet magyarázó gyakorlati példák és esettanulmányok.

Tanulástámogató anyagok

Online források

Lantos Béla: Robotok irányítása. Akadémiai Kiadó, 2001.; Lantos Béla: Fuzzy systems and genetic algorithms. Műegyetemi Kiadó, 2002.; de Wit, C.C.-Siciliano, B.-Bastin, G. (editors): Theory of robot control. Springer, 1997.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Szabályozástechnika (vifo3215 vagy viau3215), Mesterséges intelligencia (vimm3241)

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Szabályozástechnika (vifo3215 vagy viau3215), Mesterséges intelligencia (vimm3241)

Általános szabályok

Követelmények: a. A szorgalmi időszakban: 1 zárthelyi, vizsgába beszámít (20%). Az aláírás feltétele legalább elégséges osztályzat a ZH-ra. A vizsgára bocsátás feltétele: aláírás. b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga; Pótlási lehetőségek: Sikertelen nagy ZH egyszer pótolható a szorgalmi időszakban vagy egy alkalommal a vizsgaidőszak harmadik hetének végéig.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

Szabályozástechnika (vifo3215 vagy viau3215), Mesterséges intelligencia (vimm3241)

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.