Cvičení je rozděleno do několika částí s různou formou. Část cvičení je seminární a počítačové cvičení s výkladem.
Část cvičení je věnována samostatné práci studentů ve dvojicích na praktické úloze na reálném robotu. Vzhledem k tomu, že jsou k dispozici jen tři roboty, cvičení je organizováno formou otevřených laboratoří. Cvičení probíhá na robotech CRS a robotu Bosch v místnosti E 132. Místnost je používána pro organizovaná počítačová cvičení, a proto je třeba pracovat způsobem, který neruší výuku ani ostatní v místnosti. Práce probíhá i mimo čas vyhrazený v rozvrhu předmětu Dynamika robotů.
K dispozici jsou pro tento semestr další dvě praktické úlohy.
Robot do vzduchotechnikého potrubí. Připravuje se mobilní robot, který by měl umět jezdit i potrubím se zatáčkami. Pokusy s robotem, jeho chováním v potrubí jsou předmětem práce.
Pro evropský projekt se připravuje robot typu oko-ruka, který by měl pracovat se vzdáleným ovládáním po internetu a měl by mít velkou míru odolnosti proti uživatelským chybám.
Pokud budete mít zájem o úlohu MASH nebo robot v potrubí, kontaktujte, prosím, Vladimíra Smutného.
Výsledek vaší práce na reálném robotu bude bodován, maximální počet bodů je 30. Body jsou započítávány do výsledku zkoušky.
Byla odevzdána praktická úloha, cvičící s Vámi prodiskutoval a schválil Vaši zprávu.
Byly předvedeny programy praktické úlohy, které fungují uspokojivě za podmínek specifikovaných ve zprávě.
Na počítačových cvičeních je vedena prezence.
Dosažení určité prezence není podmínkou zápočtu.
Prezence je k dispozici zkoušejícímu u zkoušky. Je na zkoušejícím, zda ji využije jako pomocný údaj při rozhodování o známce, resp. složení zkoušky.
Počítačová cvičení jsou vedena tak, aby se na nich řešily příklady a problémy podobné příkladům řešeným u zkoušky. Z tohoto důvodu je přítomnost na cvičeních silně doporučována.
Úvod, organizace, bezpečnost práce.
Příklad planárního manipulátoru s třemi stupni volnosti, přímá a inverzní kinematická úloha, síly a momenty v kloubech.
Příklad sestavení dynamického modelu tělesa závěsu v prostoru pomocí Newton-Eulerových rovnic. Simulační dynamický model závěsu.
Simulační model závěsu v jedné z možných parametrizací.
Konzultace, samostatná práce u robotů (organizované cvičení není).
Příklad A a
příklad B na inverzní dynamickou úlohu robota, model pro výpočet potřebných silových účinků. Výpočtový model pro inversní dynamickou úlohu. Odevzdání první etapy praktické úlohy (kinematické model robota s kyvadlem). Ukázka
řešení příkladu A úlohy metodou Lagrangeových rovnic smíšeného typu.
Konzultace, samostatná práce u robotů (organizované cvičení není).
Příklad na malé kmity poddajné soustavy. Postup
řešení a
program pro výpočet průběhu výchylek přímou integrací.
Příklad na sestavení Lagrangeových rovnic smíšeného typu a řešení inverzní dynamické úlohy.
Příklad na kinematickou kalibraci robota (zdrojová
data). Zavedení kalibračních parametrů robota. Výběr vhodné sítě kalibračních poloh.
Příklad sestavení dynamického modelu tělesa závěsu v prostoru pomocí Newton-Eulerových rovnic. Simulační dynamický model závěsu.
Řešení (source code for Mathematica). Rovnice lze sestavit a vyřešit také přímo v Matlab Symbolic Toolbox (
zdrojový kód).
Příklad na základní metody řízení robota. Spojení zákona řízení s dynamickým simulačním modelem robota. Odevzdání druhé etapy praktické úlohy (dynamický model řízené soustavy).
Příklad na řešení poddajné soustavy soustavy s komponentami pohybu tuhého tělesa. K dispozici je
kostra programu pro příklad řešený v průběnu cvičení.
Příklad na prediktivní řízení jednoduchého robota. Simulační model robota s prediktivním řízením.
Předvedení praktické úlohy a odevzdání zprávy cvičícímu, zápočet, organizované cvičení není.
Počítačové laboratoře probíhají v rozvrhované učebně (E 132).
Pro praktickou úlohu jsou vyhrazeny počítače s roboty Bosch a CRS v laboratoři E132. Je nutné si rezervovat předem hodiny na práci. Při práci s roboty je třeba nerušit standardní výuku v místnosti nadměrným nebo zbytečným hlukem.
Plagiátem je převzatý text, ilustrace, část počítačového kódu, metoda, i myšlenka (i část téhož) bez uvedení citace pramene. V rámci předmětu se požaduje samostatná práce. Přebíraním cizí práce, i veřejně dostupné, je naprosto nepřípustné. Pokud narazíte na kód (například od kolegy), který odpovídá zadaní, zkuste zapomínací test. Nechte si předtím, než začnete sami kódovat, dvacetičtyřhodinovou pauzu. Tak zamezíte přílišné inspiraci cizím dílem. Vzhledem k charakteru prací v tomto předmětu se vylučuje každé použití i části díla jiného autora. Každý tvůrce je odpovědný za to, že se jeho dílo nedostane do rukou dalším kolegům. V případě odevzdání shodných prací se penalizují všichni dotčení studenti, tedy i ti, kteří dali dílo k dispozici. Tato definice plagiátorství nijak nezužuje obvyklé zvyklosti na této univerzitě, a proto mohou být obvyklým způsobem trestány i jiné formy porušování studijních předpisů a zvyklostí.
Analyzujte popsaný problém.
Popište principy, které použijete k řešení problému.
Nalezněte postup, který povede k řešení problému.
Postup implementujte a vyzkoušejte.
Odvoďte, za jakých podmínek bude Vaše řešení fungovat.
Vyhotovte zprávu o úloze, ve které zdokumentujete všechny kroky, zhodnoťte výsledky.
Zpráva by měla obsahovat minimálně následující informace:
Název práce, jména řešitelů, datum.
Stručný popis řešeného problému.
Rozbor problému, návrh postupu řešení, očekávaná funkčnost sytému. (specifikace)
Změny specifikace, ke kterým došlo v průběhu řešení.
Řešení problému, matematický popis, algoritmy.
Implementace (nezacházet do detailů).
Experimentální výsledky.
Diskuse výsledků, co by bylo vhodné na Vaší práci zlepšit, kdyby bylo více času a prostředků.
Doporučení pro příští cvičení. Navrhněte, co by bylo vhodné zlepšit na cvičeních ze strany cvičících (úlohu, materiální vybavení, dokumentaci,…).
Přílohy (jsou-li nutné).
Zpráva ani specifikace by neměly obsahovat věcné ani gramatické chyby. Měly by být formulovány jasně a jednoznačně. Formální matematické zápisy by měly být ve formě používané v matematických knihách, ne ve formě programátorského pseudokódu.
Guide to Technical Report Writing
How to Write Technical Report
Zprávu a programy nahrajte do odevzdávacího systému.
Minimálně jeden den dopředu pošlete email na {emailcviciciho}@cmp.felk.cvut.cz, ve kterém navrhnete Vám vyhovující termíny odevzdání. Jeden ze cvičících odpoví, jestli mu některý z navržených termínů vyhovuje a upřesní čas.
Zpráva může být vysázena v libovolném nástroji, který umí sázet také matematiku, kterou zpráva jistě bude obsahovat.
Zpráva a demonstrace řešení se předvádí najednou.
Zpráva může být vrácena na přepracování, pokud obsahuje vážné nedostatky.
Zpráva se považuje za odevzdanou, pokud je převzata cvičícím (s poznačeným datem odevzdání).
Při odevzdávání musí být přítomni všichni řešitelé.
Odevzdávání praktické úlohy probíhá v několika etapách.
Odevzdání průběžné etapy znamená nahrát příslušnou zprávu do odevzdávacího systému.
Opožděné odevzdání jednotlivé etapy je penalizováno ztrátou bodů.
Počítačové konto na Karlově náměstí, heslo si nastavíte zde.
Školní licenci Matlabu mohou studenti používat i doma. Další informace jsou na
stránce ČVUT.
Pavel Krsek sedí v místnosti G10A (budova G na Karlově naměstí), telefon 7663.