Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Autonóm robotizált rendszerek

    A tantárgy angol neve: Autonomous Robotic Systems

    Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Műszaki Informatika Szak

    Autonóm Rendszerek Információ Technológiája Szakirány

    Integrált Intelligens Rendszerek Szakirány

    Kötelező tantárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIFO4341 7. 4/0/0/v 5 1/1
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Lantos Béla,
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Lantos Béla

    egyetemi tanár

    Irányítástechnika és Informatika

    dr. Kiss Bálint

    egyetemi adjunktus

    Irányítástechnika és Informatika

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

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

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:

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

    7. A tantárgy célkitűzése

    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.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    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.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    (előadás, gyakorlat, laboratórium):

    A tantárgy előadásból áll, amelynek anyagába beillesztésre kerülnek az elméletet magyarázó gyakorlati példák és esettanulmányok.

    10. 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;

    11. Pótlási lehetőségek

    Sikertelen nagy ZH egyszer pótolható a szorgalmi időszakban vagy egy alkalommal a vizsgaidőszak harmadik hetének végéig.

    12. Konzultációs lehetőségek

    Hallgatói igény esetén a ZH, pót ZH és vizsgák előtt az oktatóval egyeztetett időpontban.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    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.

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    :

    Kontakt óra

    56

    Félévközi készülés órákra

    30

    Felkészülés zárthelyire

    32

    Vizsgafelkészülés

    32

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Lantos Béla

    egyetemi tanár

    Irányítástechnika és Informatika