Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)
Sylabus przedmiotu Metody nawigacji w robotyce mobilnej:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Metody nawigacji w robotyce mobilnej | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Rafał Osypiuk <Rafal.Osypiuk@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Rafał Osypiuk <Rafal.Osypiuk@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
Blok obieralny | 8 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Matematyka, znajomość podstawowych działań na macierzach. |
W-2 | Elementarna wiedza z fizyki, obejmująca matematyczny opis prostych zjawisk fizycznych. |
W-3 | Podstawowa wiedza z teorii sterowania. |
W-4 | Podstawowa wiedza z języków programowania niskiego poziomu. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zapoznanie studentów z klasyfikacją robotów mobilnych. |
C-2 | Zapoznanie studentów z zagadnieniami kinematyki w robotyce mobilnej. |
C-3 | Zapoznanie studentów z opisem dynamiki robotów oraz metodami ich praktycznego wykorzystania. |
C-4 | Zapoznanie studentów z metodami nawigacji w robotyce mobilnej. |
C-5 | Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu modelowania i symulacji platform mobilnych. |
C-6 | Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu planowania i generowania ruchu dla nieholonomicznych robotów mobilnych. |
C-7 | Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu implementacji algorytmów unikania kolizji dla robotów mobilnych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Wprowadzenie do laboratorium robotyki. Omówienie narzędzi niezbędnych do przeprowadzenia ćwiczeń. | 2 |
T-L-2 | Symulacja kinematyki robota mobilnego. | 2 |
T-L-3 | Symulacja dynamiki robota mobilnego. | 2 |
T-L-4 | Obsługa modułu GPS z poziomu własnej aplikacji (cz. I). | 2 |
T-L-5 | Obsługa modułu GPS z poziomu własnej aplikacji (cz. II). | 2 |
T-L-6 | Planowanie trajektorii dla robota mobilnego. | 2 |
T-L-7 | Unikanie kolizji z przeszkodami. | 2 |
T-L-8 | Zaliczenie formy zajęć. | 1 |
15 | ||
projekty | ||
T-P-1 | Przygotowanie aplikacji w dowolnym języku programowania do wymiany danych z robotem mobilnym klasy (2,0) poprzez interfejs WiFi. Sprzęgnięcie myszki 3D z układem sterowania robota w celu ręcznego zadawania położenia. | 7 |
T-P-2 | Podłączenie do własnej aplikacji biblioteki wizyjnego sprzężenia zwrotnego z funkcją dynamicznego rozpoznawania położenia robotów mobilnych. Implementacja algorytmu unikania kolizji w otoczeniu statycznym lub dynamicznym. | 7 |
T-P-3 | Zaliczenie formy zajęć. | 1 |
15 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów współczesnej robotyki mobilnej. | 1 |
T-W-2 | Klasyfikacja robotów mobilnych i zasada ich działania. | 2 |
T-W-3 | Zagadnienie kinematyki i dynamiki robota mobilnego. | 2 |
T-W-4 | Układy sterowania w robotyce mobilnej. | 1 |
T-W-5 | Metody i algorytmy nawigacji w robotyce mobilnej. | 6 |
T-W-6 | Lokalizowanie, planowanie trajektorii, tworzenie map oraz ich interpretacja. | 2 |
T-W-7 | Problem unikania kolizji w otoczeniu statycznym i dynamicznym. | 1 |
15 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-L-2 | przygotowanie do zajęć | 15 |
A-L-3 | sporządzenie sprawozdań | 20 |
A-L-4 | przygotowanie do zaliczenia zajęć laboratoryjnych | 10 |
60 | ||
projekty | ||
A-P-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-P-2 | praca poza godzinami zajęć | 25 |
A-P-3 | sporządzenie sprawozdań | 10 |
A-P-4 | przygotowanie do zaliczenia zajęć projektowych | 10 |
60 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-W-2 | studiowanie literatury | 5 |
A-W-3 | przygotowanie do egzaminu | 10 |
30 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny. |
M-2 | Wykład problemowy. |
M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne realizowane w środowisku symulacyjnym oraz z użyciem oprogramowania specjalistycznego. |
M-4 | Dyskusje dydaktyczne ukierunkowane na podniesienie zdolności korzystania z wiedzy |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie pracy pisemnej i rozmowy ze studentem. |
S-2 | Ocena formująca: Ocena wystawiana za złożenie sprawozdań po każdym cyklu ćwiczeń laboratoryjnych. |
S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana po zakończeniu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych oraz zaangażowania pracy studenta w realizację wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
AR_1A_C18.2_W01 Student zna klasyfikację i budowę robotów mobilnych, rozumie cel modelowania kinematyki i dynamiki robota mobilnego. Ponadto zna metody i algorytmy nawigacji robotów mobilnych wraz z problemami ich praktycznej realizacji. | AR_1A_W10 | T1A_W04, T1A_W07 | — | C-2, C-3, C-1, C-4 | T-W-6, T-W-7, T-W-5, T-W-3, T-W-4, T-W-1, T-W-2 | M-3, M-4, M-2, M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
AR_1A_C18.2_U01 Student potrafi zaimplementować model kinematyczny i dynamiczny robota mobilnego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania w zadaniu planowania trajektorii. | AR_1A_U12 | T1A_U10, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U03, InzA_U07, InzA_U08 | C-5, C-6, C-7 | T-L-3, T-L-6, T-L-5, T-L-2, T-L-7, T-L-4, T-L-1, T-P-3, T-P-2, T-L-8, T-P-1 | M-3 | S-3, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
AR_1A_C18.2_K01 Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań. | AR_1A_K01 | T1A_K01 | — | C-7, C-6, C-1, C-5, C-3, C-2, C-4 | T-P-1, T-W-3, T-W-5, T-P-2, T-W-2, T-W-7, T-W-6, T-L-4, T-L-6, T-L-5 | M-1, M-2, M-4, M-3 | S-1, S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
AR_1A_C18.2_W01 Student zna klasyfikację i budowę robotów mobilnych, rozumie cel modelowania kinematyki i dynamiki robota mobilnego. Ponadto zna metody i algorytmy nawigacji robotów mobilnych wraz z problemami ich praktycznej realizacji. | 2,0 | |
3,0 | Student zna klasyfikację i budowę robotów mobilnych, rozumie cel modelowania kinematyki i dynamiki robota mobilnego. Ponadto zna metody i algorytmy nawigacji robotów mobilnych wraz z problemami ich praktycznej realizacji. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
AR_1A_C18.2_U01 Student potrafi zaimplementować model kinematyczny i dynamiczny robota mobilnego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania w zadaniu planowania trajektorii. | 2,0 | |
3,0 | Student potrafi zaimplementować model kinematyczny i dynamiczny robota mobilnego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania w zadaniu planowania trajektorii. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
AR_1A_C18.2_K01 Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań. | 2,0 | |
3,0 | Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- Cook G., Mobile Robots: Navigation, Control and Remote Sensing, Wiley-IEEE Press, 2011, 1st Edition
- Tchoń K., Mazur A., Duleba I., Hossa R., Muszynski R., Manipulatory i Roboty Mobilne, Modele, planowanie ruchu, sterowanie, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa, 2000
- Michałek M., Pazderski D., Sterowanie robotów mobilnych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2012
Literatura dodatkowa
- Siciliano B., Khatib O., Springer Handbook of Robotics, Springer, 2008, 1st Edition