Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)
Sylabus przedmiotu Roboty mobilne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Roboty mobilne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Automatyki i Robotyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Rafał Osypiuk <Rafal.Osypiuk@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Matematyka, znajomość podstawowych działań na macierzach |
| W-2 | Fizyka, obejmująca matematyczny opis prostych zjawisk fizycznych |
| W-3 | Podstawowa wiedza z teorii sterowania |
| W-4 | Podstawowa wiedza z języków programowania |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z zastosowaniami robotów mobilnych |
| C-2 | Zapoznanie studentów z teoretycznymi aspektami robotyki mobilnej |
| C-3 | Zapoznanie studentów z metodami projektowania robotów mobilnych |
| C-4 | Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu modelowania i symulacji robotów mobilnych |
| C-5 | Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu implementacji i syntezy algorytmów robotyki mobilnej |
| C-6 | Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu eksperymentalnej weryfikacji algorytmów robotyki mobilnej |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wprowadzenie do laboratorium robotyki mobilnej | 3 |
| T-L-2 | Symulacja kinematyki i dynamiki robota mobilnego | 6 |
| T-L-3 | Implementacja generatora trajektorii | 6 |
| T-L-4 | Synteza układu sterowania położeniem | 3 |
| T-L-5 | Symulacja środowiska z przeszkodami w otoczeniu robota mobilnego | 6 |
| T-L-6 | Implementacja algorytmu planowania ścieżki ruchu z omijaniem przeszkód | 6 |
| T-L-7 | Synteza układu nawigacji | 3 |
| T-L-8 | Symulacja czujników robota mobilnego | 3 |
| T-L-9 | Implementacja techniki samo-lokalizacji i mapowania otoczenia | 3 |
| T-L-10 | Synteza układu eksploracji | 3 |
| T-L-11 | Zaliczenie zajęć laboratoryjnych | 3 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Definicje podstawowych pojęć i problemów współczesnej robotyki mobilnej | 1 |
| T-W-2 | Klasyfikacja robotów mobilnych i zasada ich działania | 1 |
| T-W-3 | Zagadnienia kinematyki i dynamiki robota mobilnego | 2 |
| T-W-4 | Układy sterowania w robotyce mobilnej - generacja trajektorii | 2 |
| T-W-5 | Metody nawigacji w robotyce mobilnej - planowanie ścieżki ruchu | 2 |
| T-W-6 | Problem unikania kolizji w otoczeniu statycznym i dynamicznym | 2 |
| T-W-7 | Pojęcie autonomii oraz systemy decyzyjne | 2 |
| T-W-8 | Samo-lokalizacja i mapowanie otoczenia. Zaliczenie zajęć wykładowych. | 3 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 45 |
| A-L-2 | praca własna | 28 |
| A-L-3 | konsultacje | 2 |
| 75 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | praca własna | 10 |
| 25 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena z kolokwium na zakończenie zajęć wykładowych |
| S-2 | Ocena formująca: Oceny cząstkowe ze sprawozdań laboratoryjnych |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena końcowa z ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych oraz aktywności studenta |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_1A_C23_W01 Student orintuje się w zastosowaniach robotów mobilnych, zna teoretyczne aspekty robotyki mobilnej oraz rozumie metody projektowania robotów mobilnych. | AR_1A_W06, AR_1A_W04 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-6, T-W-1, T-W-8, T-W-4, T-W-7, T-W-5, T-W-3, T-W-2 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_1A_C23_U01 Student potrafi modelować i symulować roboty mobilne. | AR_1A_U06, AR_1A_U08 | — | — | C-4 | T-L-1, T-L-2, T-L-8, T-L-5 | M-2 | S-2, S-3 |
| AR_1A_C23_U02 Student potrafi implementować i dokonywać syntezy algorytmów robotyki mobilnej. | AR_1A_U06, AR_1A_U08 | — | — | C-5 | T-L-6, T-L-3, T-L-9 | M-2 | S-2, S-3 |
| AR_1A_C23_U03 Student potrafi przeprowadzić eksperymentalną weryfikację algorytmów robotyki mobilnej. | AR_1A_U08, AR_1A_U06 | — | — | C-6 | T-L-10, T-L-7, T-L-4 | M-2 | S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_1A_C23_W01 Student orintuje się w zastosowaniach robotów mobilnych, zna teoretyczne aspekty robotyki mobilnej oraz rozumie metody projektowania robotów mobilnych. | 2,0 | Student nie orintuje się w zastosowaniach robotów mobilnych, nie zna teoretycznych aspektów robotyki mobilnej oraz nie rozumie metod projektowania robotów mobilnych. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. |
| 3,0 | Student orintuje się w zastosowaniach robotów mobilnych, zna teoretyczne aspekty robotyki mobilnej oraz rozumie metody projektowania robotów mobilnych. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 3,5 | Student orintuje się w zastosowaniach robotów mobilnych, zna teoretyczne aspekty robotyki mobilnej oraz rozumie metody projektowania robotów mobilnych. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 4,0 | Student orintuje się w zastosowaniach robotów mobilnych, zna teoretyczne aspekty robotyki mobilnej oraz rozumie metody projektowania robotów mobilnych. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 4,5 | Student orintuje się w zastosowaniach robotów mobilnych, zna teoretyczne aspekty robotyki mobilnej oraz rozumie metody projektowania robotów mobilnych. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 5,0 | Student orintuje się w zastosowaniach robotów mobilnych, zna teoretyczne aspekty robotyki mobilnej oraz rozumie metody projektowania robotów mobilnych. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_1A_C23_U01 Student potrafi modelować i symulować roboty mobilne. | 2,0 | Student nie potrafi modelować i symulować robotów mobilnych. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. |
| 3,0 | Student potrafi modelować i symulować roboty mobilne. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 3,5 | Student potrafi modelować i symulować roboty mobilne. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 4,0 | Student potrafi modelować i symulować roboty mobilne. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 4,5 | Student potrafi modelować i symulować roboty mobilne. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 5,0 | Student potrafi modelować i symulować roboty mobilne. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| AR_1A_C23_U02 Student potrafi implementować i dokonywać syntezy algorytmów robotyki mobilnej. | 2,0 | Student nie potrafi implementować i dokonywać syntezy algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. |
| 3,0 | Student potrafi implementować i dokonywać syntezy algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 3,5 | Student potrafi implementować i dokonywać syntezy algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 4,0 | Student potrafi implementować i dokonywać syntezy algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 4,5 | Student potrafi implementować i dokonywać syntezy algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 5,0 | Student potrafi implementować i dokonywać syntezy algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| AR_1A_C23_U03 Student potrafi przeprowadzić eksperymentalną weryfikację algorytmów robotyki mobilnej. | 2,0 | Student nie potrafi przeprowadzić eksperymentalnej weryfikacji algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. |
| 3,0 | Student potrafi przeprowadzić eksperymentalną weryfikację algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 3,5 | Student potrafi przeprowadzić eksperymentalną weryfikację algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 4,0 | Student potrafi przeprowadzić eksperymentalną weryfikację algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 4,5 | Student potrafi przeprowadzić eksperymentalną weryfikację algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. | |
| 5,0 | Student potrafi przeprowadzić eksperymentalną weryfikację algorytmów robotyki mobilnej. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu. |
Literatura podstawowa
- 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, Wdawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2012
- Siegwart R., Nourbakhsh I.R., Scaramuzza D., Introduction to Autonomous Mobile Robots, The MIT Press, 2011, 2nd Edition
Literatura dodatkowa
- Siciliano B., Khatib O., Springer Handbook of Robotics, Springer, 2016, 2nd Edition
- Corke P., Robotics, Vision and Control, Springer, 2017