Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S2)
specjalność: Sieci teleinformatyczne i systemy mobilne

Sylabus przedmiotu Telerobotyka:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Teleinformatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Telerobotyka
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej
Nauczyciel odpowiedzialny Przemysław Mazurek <Przemyslaw.Mazurek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Piotr Lech <Piotr.Lech@zut.edu.pl>, Krzysztof Okarma <Krzysztof.Okarma@zut.edu.pl>, Rafał Osypiuk <Rafal.Osypiuk@zut.edu.pl>, Mateusz Tecław <Mateusz.Teclaw@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 30 2,00,62egzamin
projektyP2 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1znajomość podstawowych metod przetwarzania i analizy obrazów oraz technik wizyjnych stosowanych w robotyce

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i aktualnymi problemami telerobotyki.
C-2Zapoznanie studentów z metodami opisu ruchu robota, a w szczególności z zagadnieniem generowania trajektorii w trybach pracy automatycznej i ręcznej.
C-3Zapoznanie studentów z technikami analizy obrazów 3D na potrzeby telerobotyki
C-4Zapoznanie studentów z interfejsami komunikacyjnymi stosowanymi w telerobotyce
C-5Zapoznanie studentów ze specyfiką teletransmisji dla celów sterowania robotami mobilnymi

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Sterowanie gestami w zadaniach telerobotyki8
T-P-2Transmisja i przetwarzanie sygnałów w telerobotyce7
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów telerobotyki.2
T-W-2Ośrodki ruchu i ich wymagania. Układy i metody opisu położenia robota. Generowanie trajektorii w sterowaniu automatycznym i ręcznym.4
T-W-3Telerobotyka w przestrzeni kosmicznej i planetarnej2
T-W-4Telerobotyka w głębinach morskich1
T-W-5Obraz stereoskopowy w telerobotyce3
T-W-6Metody analizy głębi przestrzeni3
T-W-7Kamera i parametry kamer2
T-W-8Metody kalibracji kamer i skanowania 3D w robotyce.2
T-W-9Interfejsy haptyczne1
T-W-10Interfejsy wykorzystujące gesty operatora2
T-W-11Teletransmisja i zdalne sterowanie inspekcyjnymi robotami mobilnymi2
T-W-12Telerobotyka kooperacyjna - wybrane zagadnienia sterowania grupą robotów mobilnych2
T-W-13Opóźnienia i straty w komunikacji. Transmisja redundantna.4
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Analiza literatury15
30
wykłady
A-W-1Przygotowanie się do egzaminu z przedmiotu w formie testu15
A-W-2Czytanie wskazanej literatury15
A-W-3Uczestnictwo z zajęciach30
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1podająca - wykład informacyjny
M-2programowana - z użyciem komputera
M-3praktyczna - pokaz
M-4praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne
M-5praktyczna - metoda projektów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: egzamin pisemny
S-2Ocena podsumowująca: na podstawie oceny wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: na podstawie wykonanego projektu

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TI_2A_C08_W01
Posiada wiedzę z zakresu aktualnych problemów telerobotyki oraz technik stosowanych w telerobotyce, w szczególności związanych z analizą obrazów 3D, interfejsami komunikacyjnymi i teletransmisją		TI_2A_W02, TI_2A_W03T2A_W02, T2A_W03—C-3, C-5, C-1, C-2, C-4T-W-12, T-W-1, T-W-7, T-W-4, T-W-11, T-W-6, T-W-9, T-W-10, T-W-13, T-W-2, T-W-3, T-W-8, T-W-5M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TI_2A_C08_U01
Posiada umiejętność zastosowania wybranych technik związanych z analizą obrazów 3D, interfejsami komunikacyjnymi oraz teletransmisją w zadaniach telerobotyki		TI_2A_U01, TI_2A_U02, TI_2A_U10T2A_U08, T2A_U09, T2A_U10, T2A_U15, T2A_U18—C-5, C-3, C-4, C-1, C-2T-P-1, T-P-2M-3, M-2, M-4, M-5S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TI_2A_C08_W01
Posiada wiedzę z zakresu aktualnych problemów telerobotyki oraz technik stosowanych w telerobotyce, w szczególności związanych z analizą obrazów 3D, interfejsami komunikacyjnymi i teletransmisją		2,0
3,0Posiada wiedzę z zakresu aktualnych problemów telerobotyki oraz technik stosowanych w telerobotyce, w szczególności związanych z analizą obrazów 3D, interfejsami komunikacyjnymi i teletransmisją
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TI_2A_C08_U01
Posiada umiejętność zastosowania wybranych technik związanych z analizą obrazów 3D, interfejsami komunikacyjnymi oraz teletransmisją w zadaniach telerobotyki		2,0
3,0Posiada umiejętność zastosowania wybranych technik związanych z analizą obrazów 3D, interfejsami komunikacyjnymi oraz teletransmisją w zadaniach telerobotyki
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Spong Mark W., Vidyasagar M., Dynamika i sterowanie robotów, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2010
  2. Craig J. J., Wprowadzenie do Robotyki: Mechanika i sterowanie, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1995, Wyd. drugie
  3. Siciliano B., Khatib O. (eds.), Springer Handbook of Robotics, Springer, 2008, 1st Edition
  4. Cyganek B., Komputerowe przetwarzanie obrazów trójwymiarowych, EXIT, Warszawa, 2002

Literatura dodatkowa

  1. Morecki A., Knapczyk J., Podstawy Robotyki, Teoria i elementy manipulatorów i robotów, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1999
  2. Cyganek B., Siebert J. P., An Introduction to 3D Computer Vision Techniques and Algorithms, Wiley, 2009

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Sterowanie gestami w zadaniach telerobotyki8
T-P-2Transmisja i przetwarzanie sygnałów w telerobotyce7
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów telerobotyki.2
T-W-2Ośrodki ruchu i ich wymagania. Układy i metody opisu położenia robota. Generowanie trajektorii w sterowaniu automatycznym i ręcznym.4
T-W-3Telerobotyka w przestrzeni kosmicznej i planetarnej2
T-W-4Telerobotyka w głębinach morskich1
T-W-5Obraz stereoskopowy w telerobotyce3
T-W-6Metody analizy głębi przestrzeni3
T-W-7Kamera i parametry kamer2
T-W-8Metody kalibracji kamer i skanowania 3D w robotyce.2
T-W-9Interfejsy haptyczne1
T-W-10Interfejsy wykorzystujące gesty operatora2
T-W-11Teletransmisja i zdalne sterowanie inspekcyjnymi robotami mobilnymi2
T-W-12Telerobotyka kooperacyjna - wybrane zagadnienia sterowania grupą robotów mobilnych2
T-W-13Opóźnienia i straty w komunikacji. Transmisja redundantna.4
30

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Analiza literatury15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Przygotowanie się do egzaminu z przedmiotu w formie testu15
A-W-2Czytanie wskazanej literatury15
A-W-3Uczestnictwo z zajęciach30
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTI_2A_C08_W01Posiada wiedzę z zakresu aktualnych problemów telerobotyki oraz technik stosowanych w telerobotyce, w szczególności związanych z analizą obrazów 3D, interfejsami komunikacyjnymi i teletransmisją
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTI_2A_W02Ma szczegółową wiedzę z zakresu technik wizyjnych i zna możliwości ich zastosowania w różnych dziedzinach techniki, w szczególności w automatyce, robotyce oraz elektrotechnice.
TI_2A_W03Ma poszerzoną wiedzę z zakresu telerobotyki.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W02ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-3Zapoznanie studentów z technikami analizy obrazów 3D na potrzeby telerobotyki
C-5Zapoznanie studentów ze specyfiką teletransmisji dla celów sterowania robotami mobilnymi
C-1Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i aktualnymi problemami telerobotyki.
C-2Zapoznanie studentów z metodami opisu ruchu robota, a w szczególności z zagadnieniem generowania trajektorii w trybach pracy automatycznej i ręcznej.
C-4Zapoznanie studentów z interfejsami komunikacyjnymi stosowanymi w telerobotyce
Treści programoweT-W-12Telerobotyka kooperacyjna - wybrane zagadnienia sterowania grupą robotów mobilnych
T-W-1Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów telerobotyki.
T-W-7Kamera i parametry kamer
T-W-4Telerobotyka w głębinach morskich
T-W-11Teletransmisja i zdalne sterowanie inspekcyjnymi robotami mobilnymi
T-W-6Metody analizy głębi przestrzeni
T-W-9Interfejsy haptyczne
T-W-10Interfejsy wykorzystujące gesty operatora
T-W-13Opóźnienia i straty w komunikacji. Transmisja redundantna.
T-W-2Ośrodki ruchu i ich wymagania. Układy i metody opisu położenia robota. Generowanie trajektorii w sterowaniu automatycznym i ręcznym.
T-W-3Telerobotyka w przestrzeni kosmicznej i planetarnej
T-W-8Metody kalibracji kamer i skanowania 3D w robotyce.
T-W-5Obraz stereoskopowy w telerobotyce
Metody nauczaniaM-1podająca - wykład informacyjny
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: egzamin pisemny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Posiada wiedzę z zakresu aktualnych problemów telerobotyki oraz technik stosowanych w telerobotyce, w szczególności związanych z analizą obrazów 3D, interfejsami komunikacyjnymi i teletransmisją
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTI_2A_C08_U01Posiada umiejętność zastosowania wybranych technik związanych z analizą obrazów 3D, interfejsami komunikacyjnymi oraz teletransmisją w zadaniach telerobotyki
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówTI_2A_U01Wykorzystuje wiedzę z wybranych działów matematyki do: - opisu i analizy zaawansowanych algorytmów przetwarzania i analizy obrazów, - rozwiązywania złożonych problemów z zakresu teleinformatyki i telerobotyki, - optymalizacji transmisji danych.
TI_2A_U02Potrafi, wykorzystując właściwe metody i narzędzia informatyczne, przetwarzać sygnały oraz dane celem wydobycia z nich pożądanych informacji.
TI_2A_U10Potrafi zaproponować system telerobotyczny uwzględniając interakcję robota z otoczeniem z wykorzystaniem odpowiednio dobranych metod transmisji danych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - integrować wiedzę z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów oraz zastosować podejście systemowe, uwzględniające także aspekty pozatechniczne
T2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
Cel przedmiotuC-5Zapoznanie studentów ze specyfiką teletransmisji dla celów sterowania robotami mobilnymi
C-3Zapoznanie studentów z technikami analizy obrazów 3D na potrzeby telerobotyki
C-4Zapoznanie studentów z interfejsami komunikacyjnymi stosowanymi w telerobotyce
C-1Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i aktualnymi problemami telerobotyki.
C-2Zapoznanie studentów z metodami opisu ruchu robota, a w szczególności z zagadnieniem generowania trajektorii w trybach pracy automatycznej i ręcznej.
Treści programoweT-P-1Sterowanie gestami w zadaniach telerobotyki
T-P-2Transmisja i przetwarzanie sygnałów w telerobotyce
Metody nauczaniaM-3praktyczna - pokaz
M-2programowana - z użyciem komputera
M-4praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne
M-5praktyczna - metoda projektów
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: na podstawie oceny wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: na podstawie wykonanego projektu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Posiada umiejętność zastosowania wybranych technik związanych z analizą obrazów 3D, interfejsami komunikacyjnymi oraz teletransmisją w zadaniach telerobotyki
3,5
4,0
4,5
5,0