A3B33DRR -- Dynamika a řízení robotů

Přednášející: Zbyněk Šika (FS)

Cvičící: Pavel Krsek, Vladimír Smutný, Petr Beneš (FS), Vladimír Petrík

Předmět seznámí s robotem jako dynamickým systémem, jeho návrhem, identifikací, řízením a programováním. Postupy jsou použitelné pro další dynamické elektromechanické systémy, např. výrobní a manipulační stroje. Hlavními cíly studia předmětu jsou dovednosti studentů v oblasti dynamické analýzy robotů, jejich návrhu, identifikace a řízení. Znalosti z teorie řízení budou aplikovány na problemtiku řízení robotů. Znalosti z identifikace, syntézy a kalibrace budou rozšířeny a aplikovány na robotiku.

1. Manipulovatelnost robotů a jiných zařízení. Využití manipulovatelnosti při návrhu robotů.
2. Základní metody dynamického modelování - Newton-Eulerovy rovnice.
3. Základní metody dynamického modelování - princip virtuálních prací, Lagrangeovy rovnice.
4. Specializované metody dynamiky pro robotiku - inversní dynamická úloha, metoda kompozitních těles, rekurzivní metoda řešení.
5. Modelování dynamiky robotů s poddajnými členy - vlastní frekvence a vlastní tvary kmitu, modelování poddajných mechanismů.
6. Syntéza kinematických a dynamických vlastností a struktury robotů. Plánování pohybu robota, analýza dynamických schopností robotů na pracovních trajektoriích.
7. Kinematická kalibrace robotů.
8. Základní metody řízení robotů - řízení polohy a řízení síly, decentralizované a centralizované řízení.
9. Využití dynamického modelu a inverzní dynamické úlohy pro řízení robotů. Metoda “computed torques”.
10. Prediktivní řízení - základy metody.
11. Prediktivní řízení robotů.
12. Některé speciální typy robotů - paralelní, paralelní s nadbytkem pohonů, vláknově poháněné roboty, roboty s hierarchickou strukturou aktuátorů.
13. Záloha.

Materiály k přednáškám jsou umístěné v sekci přednášky. Tyto materiály vám pomohou s přípravou na předmět, nicméně velmi doporučujeme se přednášek pravidelně osobně účastnit.

Podmínkou konání zkoušky je získání zápočtu. Podmínkou úspěšného vykonání zkoušky je získání alespoň 50 bodů ze 100. Známkování je rozděleno rovnoměrně.

• E 50-59.9
• D 60-69.9
• C 70-79.9
• B 80-89.9
• A 90-100

Maximálně 70 bodů lze získat během samotné zkoušky, maximálně 30 bodů lze získat prací během semestru. Detaily ohledně bodů ze semestru jsou popsány v sekci cvičení.

Samotná zkouška se skládá ze tří příkladů a pěti teoretických otázek. Za každý příklad a otázky jako celek lze získat maximálně 1/4 z celkového počtu 70 bodů, tedy 17,5 bodů. Čistý čas na vypracování zkoušky jsou 2 hodiny.