Cvičení

Cvičí: Vladimír Smutný, Pavel Krsek, Vladimír Petrík, David Woller

Domácí úlohy se odevzdávají do odevzdávacího systému.

Cvičení je rozděleno do několika částí s různou formou. Část cvičení je věnována výkladu používání programu Matlab a návodu k domácím pracem.
V části cvičení studenti samostatně řeší jednoduché úlohy s roboty s narůstající složitostí. Každé cvičení této části je završeno odevzdáním vyřešené úlohy do odevzdávacího systému. V této etapě studenti pracují samostatně, odevzdané úlohy jsou automaticky hodnoceny a získané body se započítávají do zápočtu a ke zkoušce.
Část cvičení je věnována samostatné práci studentů ve dvojicích na praktické úloze. Vzhledem k tomu, že jsou k dispozici jen tři roboty, cvičení je organizováno formou otevřených laboratoří. Cvičení probíhá na robotech CRS a robotu Bosch v místnosti KNE-131. Tyto roboty jsou vyčleněny v daném semestru jen pro samostatnou práci studentů tohoto předmětu. Práce probíhá i mimo čas vyhrazený v rozvrhu předmětu Robotika.

• Byly odevzdány všechny domácí úlohy včetně zpráv, které dostatečně fungují.
• Byla odevzdána praktická úloha, cvičící s Vámi prodiskutoval a schválil Vaši zprávu.
• Byly předvedeny programy praktické úlohy, které fungují uspokojivě za podmínek specifikovaných ve zprávách.

1. Úvod, organizace, BOZP, matlab a ladění programů, zadání 1. domácí práce kartézské - válcové - sférické souřadnice.
2. Od algoritmu k funkčnímu programu, pracovní návyky programátora, tipy a triky kódování a ladění. Zadání a řešení 2. domácí práce - Eulerovy úhly.
3. Dopady reprezentace čísel v počítači na přesnost numerického výpočtu, stabilita numerických výpočtů.
4. Počet stupňů volnosti, počet kloubů, ramen, smyček v paralelním manipulátoru. Příklad převodu rotační matice na popis osa-úhel a zpět.
5. Zadání a řešení 3. domácí práce - přímá a inverzní kinematická úloha planárního paralelniho manipulátoru. Použití Rodriguesova vzorce pro přeod z osa-úhel do rotační matice.
6. Zadání a řešení 4. domácí práce - Denavitova-Hartenbergova notace. Kreslení ve 3D v matlabu
7. Převody mezi popisy rotace.
8. Test; Zadání a řešení 5. domácí práce - přímá a inverzní kinematická úloha prostorového manipulátoru se třemi stupni volnosti.
9. Inverzní kinematická úloha prostorového manipulátoru se třemi stupni volnosti, pokračování.
10. Konzultace
11. Zadání a řešení 6. domácí práce - přímá a inverzní kinematická úloha prostorového manipulátoru se šesti stupni volnosti.
12. Vektorová metoda.
13. Konzultace
14. Konzultace

Pro Vaši práci jsou vyhrazeny počítače v laboratoři E-131 doplněné o robota Bosch a roboty CRS. Je nutné si rezervovat předem hodiny na práci. Kontaktni hodiny probíhají v učebně E-132.

V rámci předmětu se požaduje samostatná práce.

O plagiátorství podrobněji

Je dovoleno užívat různé knihovny, které implementují standardní algoritmy. V takovém případě je třeba ve zprávě citovat, co jste použili. Není dovoleno používat práce Vašich kolegů či předchůdců.

Každý tvůrce je odpovědný za to, že se jeho dílo nedostane do rukou dalším kolegům. V případě odevzdání shodných prací se penalizují všichni dotčení studenti, tedy i ti, kteří dali dílo k dispozici. Tato definice plagiátorství nijak nezužuje obvyklé zvyklosti na této univerzitě, a proto mohou být obvyklým způsobem trestány i jiné formy porušování studijních předpisů a zvyklostí.

Sbírání rozházených kostiček, praktická úloha pro robot CRS pro předmět B3B33ROB.
Postrkování kostiček, praktická úloha pro robot Bosch pro předmět B3B33ROB.

1. Analyzujte popsaný problém.
2. Popište principy, které použijete k řešení problému, a na jejich základě sestavte postup řešení.
3. Postup implementujte a vyzkoušejte.
4. Odvoďte, za jakých podmínek bude Vaše řešení fungovat.
5. Vyhotovte zprávu o úloze, ve které zdokumentujete všechny kroky, zhodnoťte výsledky.

Zpráva by měla obsahovat minimálně následující informace:

1. Název práce, jména řešitelů, datum.
2. Stručný popis řešeného problému.
3. Rozbor problému, návrh postupu řešení, očekávaná funkčnost sytému (specifikace).
4. Změny specifikace, ke kterým došlo v průběhu řešení.
5. Řešení problému, matematický popis, algoritmy.
6. Implementace (nezacházet do detailů).
7. Experimentální výsledky.
8. Diskuse výsledků, co by bylo vhodné na Vaší práci zlepšit, kdyby bylo více času a prostředků.
9. Doporučení pro příští cvičení. Navrhněte, co by bylo vhodné zlepšit na cvičeních ze strany cvičících (úlohu, materiální vybavení, dokumentaci,…).
10. Přílohy (jsou-li nutné).

Zpráva ani specifikace by neměly obsahovat věcné ani gramatické chyby. Měly by být formulovány jasně a jednoznačně. Formální matematické zápisy by měly být ve formě používané v matematických knihách, ne ve formě programátorského pseudokódu.

Jak napsat správně zprávu

• Zprávu a programy nahrajte do odevzdávacího systému.
• V zápočtovém týdnu vypíšeme rezervační systém na předávání zpráv. Před a po zápočtovém týdnu pošlete minimálně 48 hodin předem email cvičícímu, ve kterém navrhnete Vám vyhovující termíny odevzdání. Jeden ze cvičících odpoví, jestli mu některý z navržených termínů vyhovuje a upřesní čas.
• Zpráva může být vysázena v libovolném nástroji, který umí sázet také matematiku, kterou zpráva jistě bude obsahovat.
• Zpráva a demonstrace řešení se předvádí najednou.
• Zpráva i implementace může být vrácena na přepracování, pokud obsahuje vážné nedostatky.
• Zpráva se považuje za odevzdanou, pokud je převzata cvičícím (s poznačeným datem odevzdání).
• Při odevzdávání musí být přítomni všichni řešitelé.

Počítačové konto na Karlově náměstí.

Psaní a ladění programů

• Univerzitní licence matlabu: https://download.cvut.cz
• Stručný úvod do matlabu s ukázkami: Úvod-1 (M-File), Úvod-2 (M-File) a funkce hilbert.
• Robotický toolbox

BlueBot knihovna, návod k použití.

Robot CRS

Robot Bosch SR 450

Vladimír Smutný sedí v místnosti B-608b (budova B CIIRC, ulice Jugoslávských partyzánů v Dejvicích), telefon 7280, vladimir.smutny@cvut.cz,
Pavel Krsek sedí v místnosti B-608a (budova B CIIRC, ulice Jugoslávských partyzánů v Dejvicích), telefon 4194, pavel.krsek@cvut.cz,
Vladimír Petrík sedí v místnosti B-640a (budova B CIIRC, ulice Jugoslávských partyzánů v Dejvicích), telefon 4225, vladimir.petrik@cvut.cz.
David Woller sedí v místnosti B-324 (budova B CIIRC, ulice Jugoslávských partyzánů v Dejvicích), David.Woller@cvut.cz.