Ρομποτικά Συστήματα
Δημήτριος Κοσμάνος
Ακαδημαϊκός Υπότροφος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Στόχος του μαθήματος είναι η παρουσίαση των βασικών εννοιών σχετικά με τη μοντελοποίηση, το σχεδιασμό, τον προγραμματισμό και τον έλεγχο ρομποτικών
συστημάτων καθώς και των μεθοδολογιών, υποσυστημάτων και αλγορίθμων που συνθέτουν την αυτόνομη λειτουργία αυτών. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα έχει τη δυνατότητα να:
- Κατανοεί την Κινηματική (Ορθή και Αναστροφή) Ανάλυση Ρομποτικού Βραχίονα
- Σχεδιάζει την Τροχιά Ρομποτικού Βραχίονα
- Υλοποιεί Στατική Ανάλυση Ρομποτικού Βραχίονα (Jacobian Μήτρες και Μετασχηματισμοί Δυνάμεων και Ροπών) καθώς και Δυναμική Ανάλυση Ρομποτικού Βραχίονα (Μοντέλα Newton-Euler και Lagrange)
- Εφαρμόζει Βασικές Τεχνικές Ελέγχου Ρομποτικού Βραχίονα (PID, Αποκεντρωμένος Έλεγχος)
-
Αντιλαμβάνεται τις δυνατότητες κίνησης και τους περιορισμούς ενός ρομποτικού οχήματος
-
Σχεδιάζει σχήματα ελέγχου κίνησης για αυτόνομα τροχοφόρα ρομποτικά οχήματα λαμβάνοντας υπόψιν τις δυνατότητες και τους περιορισμούς κίνησης αυτών
-
Επιλέγει και να σχεδιάζει αλγορίθμους πλόηγησης και αποφυγής εμποδίων για αυτόνομα τροχοφόρα ρομποτικά οχήματα
Ενδεικτικό Περιεχόμενο Μαθήματος
- Δομή και ταξινόμηση των Ρομπότ
- Κινηματική (Ορθή και Αναστροφή) Ανάλυση Ρομποτικού Βραχίονα
- Σχεδιασμός Τροχιάς Ρομποτικού Βραχίονα
- Στατική Ανάλυση Ρομποτικού Βραχίονα (Jacobian Μήτρες και Μετασχηματισμοί Δυνάμεων και Ροπών)
- Δυναμική Ανάλυση Ρομποτικού Βραχίονα (Μοντέλα Newton-Euler και Lagrange)
- Βασικές Τεχνικές Ελέγχου Ρομποτικού Βραχίονα (PID, Αποκεντρωμένος Έλεγχος)
- Εισαγωγή στα αυτόνομα ρομποτικά οχήματα. Τροχοφόρα, υποβρύχια, εναέρια ρομποτικά οχήματα. Βασικές αρχές κίνησης και λειτουργίας.
- Κινηματική ανάλυση τροχοφόρων ρομποτικών οχημάτων.
- Κινηματική και έλεγχος διαφορικού τροχοφόρου ρομποτικού οχήματος. Κινηματική και έλεγχος πολυκατεθυντικού τροχοφόρου ρομποτικού οχήματος.
- Σχεδιασμός τροχιάς και αποφυγή εμποδίων. Τεχνητά δυναμικά πεδία, συναρτήσεις πλοήγησης, πιθανοτικοί χάρτες πορείας.
- Το περιβάλλον εξομοίωσης V-REP. Εισαγωγή και περιγραφή βασικών λειτουργιών.
- Εισαγωγή στο Robot Operating System (ROS).