Robot operációs rendszerek és fejlesztői ökoszisztémák

Robot Operating Systems and Development Ecosystems

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Robot operációs rendszerek és fejlesztői ökoszisztémák

Robot Operating Systems and Development Ecosystems

Tantárgykód

BMEVIIIAV55

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

félévközi érdemjegy

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Gincsainé Szádeczky-Kardoss Emese

elérhetőség: szadeczky.emese@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Irányítástechnika és Informatika Tanszék

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

https://edu.vik.bme.hu/

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

Robotika és ROS alapok

1. hét: SoA (Service-oriented Architecture) rendszerek alapjai és tulajdonságai. Robotikai és robotirányítási rendszerek alapfogalmai. Példák (ROS, Orocos, NVIDIA Isaac).

2-3. hét: ROS felépítése. Alapfogalmak: ROS packages, nodes, master, parameter server, messages, topics, sevices, bags, rqt_graph. ROS parancsok. Fejlődéstörténet, ROS 1, ROS 2 és disztribúciók.

Robotok modellezéséhez, irányításához kapcsolódó szolgáltatások

4. hét: URDF (Unified Robot Description Format) robotmodel leíró. Robot modellezés URDF segítségével egyszerű és összetett példákon keresztül.

5. hét: Szimuláció és vizualizáció szerepe a fejlesztésben. Robot szimulációs és vizualizációs megoldások áttekintése: Rviz, Gazebo, Webots, CoppeliaSim (V-REP).

6. hét: ROS_control: Szabályozástechnikai megoldások robotokhoz. MATLAB-ROS: ROS Toolbox szolgáltatásai.

7. hét: MoveIt! mozgástervező keretrendszer. Robotok mozgástervezési feladata és megoldása MoveIt támogatással.

Autonóm robotok funkcióinak támogatása

8. hét: Autonóm robotok működésének alapjai. Gépi látás ROS támogatással (pl. vision_msgs, vision_opencv).

9. hét: Navigation Stack: Mobilis robot navigációs feladata és megoldása.

Ipari alkalmazás

10. hét: ROS2. Alap architektúra. Legfőbb tulajdonságok ipari igények alapján. Különbségek, hasonlóságok ROS1-gyel összehasonlítva.

11. hét: Továbbfejlesztett megoldások: ros2_control, MoveIt2. További ROS újdonságok.

12. hét: Projekt feladat bemutatása egy ipari robottal (pl. KUKA LBR iisy, KR cybertech, KR agilus, LBR iiwa) szimulációban

13. hét: KUKA laborlátogatás, projekt feladat tesztelése valós roboton

A tantárgy célja megismertetni a hallgatókkal a – nem csak robotikai célokra alkalmazható – ROS (Robot Operating System) ökoszisztéma architektúráját, szolgáltatásait, és rajta keresztül a hasonló middleware csomagok felépítését. A tárgy a szolgáltatások megértéséhez szükséges mértékben áttekinti az alapvető robotikai, irányítástechnikai fogalmakat, bemutatja a robotikai szoftverek fejlesztéséhez alkalmazható nyílt forráskódú ROS keretrendszert és annak használatát. A tárgy keretében a hallgatók a ROS ipari alkalmazási lehetőségeit is megismerik.

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

A félév során 11 tantermi előadást tartunk. Az előadások során gyakorlati példákkal szemléltetjük az elméleti ismereteket. Ezen felül egy alkalommal a projekt feladatok megoldását mutatják be a hallgatók szintén tantermi keretek között. Az utolsó alkalommal egy laborlátogatás történik külső helyszínen.

Tanulástámogató anyagok

Online források

Elektronikus; segédanyagok a kari moodle oldalon.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

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

programozási alapismeretek

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)

programozási alapismeretek

Általános szabályok

Követelmények: Legalább elégséges félévközi jegy megszerzéséhez az alábbi két követelmény együttes teljesítése szükséges: - Projekt feladat eredményes bemutatása. A feladat eredménye a félévközi jegybe 50%-kal beszámít. - Összegző értékelés (ZH) legalább elégséges megírása. A ZH eredménye a félévközi jegybe 50%-kal beszámít. Pótlási lehetőségek: A ZH egy alkalommal pótolható vagy javítható. Nem tartunk pót-pót ZH alkalmat. A projekt feladat késedelmes leadására a pótlási héten van lehetőség.

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

Nincs megadva.

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.