|
Vyučující
|
|
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky: 1. Úvod - program předmětu, požadavky na studenty, semestrální projekt 2. Základy - kinematické řetězce, konfigurační prostor, pracovní prostor 3. Popis polohy objektu v prostoru - Souřadné systémy, rotační matice, skládání rotací 4. Reprezentace orientace - Eulerovy úhly, kvaterniony, popis osa-úhel 5. Homogenní transformace - Základní transformace, skládání transformací 6. Přímá kinematická úloha - Denavit-Hartenbergova konvence, Sférické zápěstí 7. Diferenciální kinematická úloha - Jakobián, singularity 8. Inverzní kinematická úloha - Algebraický, geometrický a numerický přístup 9. Plánování pohybu - RRT algoritmus, Grid search 10. Generování trajektorie - Polynomy 3 a 5. řádu, Trapezoidní trajektorie 11. Úvod do dynamiky - Síly a momenty, momenty setrvačnosti 12. Dynamika I - - Lagrangeův postup pro vytvoření pohybových rovnic 13. Dynamika II - Newton-Eulerův postup pro vytvoření pohybových rovnic
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení, Individuální práce studentů, E-learning
- Účast na výuce
- 56 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 40 hodin za semestr
- Semestrální práce
- 12 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Předpokládaná je znalost obsahu předmětů Elektrotechnika, Mechatronické systémy, Automatické řízení. Dále se předpokládá středoškolská znalost vektorového počtu v 2D a 3D. Základní znalosti z mechaniky a lineárních obyčejných diferenciálních rovnic 1. a 2. řádu, získané v průběhu předchozího studia oboru. |
| Předpokládaná je znalost obsahu předmětů Elektrotechnika, Mechatronické systémy, Automatické řízení. Dále se předpokládá středoškolská znalost vektorového počtu v 2D a 3D. Základní znalosti z mechaniky a lineárních obyčejných diferenciálních rovnic 1. a 2. řádu, získané v průběhu předchozího studia oboru. |
| Výsledky učení |
|---|
| Kinematicky popsat jednoduché manipulátory |
| Kinematicky popsat jednoduché manipulátory |
| Vypočítat Jakobián a najít singularity manipulátoru |
| Vypočítat Jakobián a najít singularity manipulátoru |
| Navrhnout trajektorii kloubových souřadnic manipulátoru |
| Navrhnout trajektorii kloubových souřadnic manipulátoru |
| Aplikovat prostorové transformace |
| Aplikovat prostorové transformace |
| Používat různé způsoby popisu orientace objektu v prostoru |
| Používat různé způsoby popisu orientace objektu v prostoru |
| Odborné dovednosti |
|---|
| vypočítat přímou a inverzní kinematiku jednoduchých sériových kinematických řetězců |
| vypočítat přímou a inverzní kinematiku jednoduchých sériových kinematických řetězců |
| vybrat vhodnou kinematickou strukturu dle aplikace |
| vybrat vhodnou kinematickou strukturu dle aplikace |
| aplikovat homogenní transformační matice |
| aplikovat homogenní transformační matice |
| stanovit DH parametry pro přímou kinematiku manipulátoru |
| stanovit DH parametry pro přímou kinematiku manipulátoru |
| používat Python pro výpočet přímé, diferenciální a inverzní kinematiky |
| používat Python pro výpočet přímé, diferenciální a inverzní kinematiky |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| E-learning |
| Individuální práce studentů |
| Individuální práce studentů |
| Přednášení |
| Přednášení |
| E-learning |
| Cvičení na počítači |
| Cvičení na počítači |
| Hodnotící metody |
|---|
| Ústní zkouška |
| Analýza seminární práce |
| Analýza seminární práce |
| Ústní zkouška |
| Písemná zkouška |
| Písemná zkouška |
|
Doporučená literatura
|
-
CRAIG, J. J. Introduction to Robotics, Mechanics and Control. Reading, Mas. : Addison-Wessley, 1989. ISBN 02-0110-3265.
-
JAZAR, R. N. Theory of Applied Robotic: Kinematics, Dynamics, and Control. Springer Science + Business Media, LLC, New York, 2007. ISBN 13-978-0-387-3247.
|