Systemy robotów autonomicznych

Aktualności:

Zajęcia odbywają się według harmonogramu z Wirtualnego Dziekanatu

Zasady organizacji zajęć - PDF

W dniu 4.12.2019 (środa) odbędzie się wycieczka do fabryki Fiata w Tychach - zgłoszenia do końca października mailowo do prowadzącego


Ocena końcowa z przedmiotu (semestr zimowy 2019/2020)

Ocena końcowa (bez egzaminu) = 0,5 * ocena z laboratorium + 0,5 * ocena z projektu


Laboratoria standardowe:

  • Grupy jednoosobowe, obecność na zajęciach obowiązkowa.
  • Link do defaultowego projektu strategii - C++, Visual Studio 2008.
  • Wykład dotyczący symulatora Robot Soccer v.1.5.
  • Strona www federacji Fira zawierajca instalator symulatora
  • wersja portable symulatora - do momentu udostępnienia symulatora na stronie federacji Fira
  • Na każdych zajeciach student otrzymuję ocenę z aktywności na podstawie stopnia i jakości realizacji zadania z laboratorium.
  • Po każdych zajeciach (w ciągu 7 dni od daty zajęć) należy przesłać mailowo:
    • sprawozdanie z laboratorium w formacie .pdf - treść ustala prowadzący podczas zajęć (częściowo opisane jest to poniżej). Każde ze sprawozdań jest oceniane.
    • kod źródłowy strategii (plik/pliki .cpp i ewentualnie .h)
  • Ocena końcowa z laboratorium jest wyliczna ze wzoru : (0,5 * średnia arytmetyczna ocen z aktywności) + (0,5 * średnia arytmetyczna ocen ze sprawozdań) +- bonus za miejsce w turnieju końcowym - (0,2 * każde spóźnienie)
Tematy laboratoriów
  • Laboratorium nr 1
    • Instalacja i konfiguracja środowiska i symulatora.
    • Zapoznanie z symulatorem i architekturą tworzenia strategii. Przykładowa uproszczona strategia podstawowa, oraz jej graf.
    • Implementacja strategii podstawowej
    • Projekt własnej strategii
    • Pierwszy etap implementacji własnej strategii
    Sprawozadanie powinno zawierać:
    • Projekt własnej strategii składający się z:
      • Grafu strategii (1 strona A4)
      • Opis szczegółów wszystkich 3 warstw (min. 2 strony A4):
        • warstwa decyzyjna - na podstawie jakich informacji wybierane są poszczególne strategie chwilowe. Uzasadnienie koncepcji.
        • warstwa strategii chwilowych - opis wszystkich strategii chwilowych (min. 3). Główna koncepcja danej strategii, wypisanie ról występujących w danej strategii, algorytm wyboru robota dla danej roli, priorytety przydziału ról.
        • metody podstawowych - wypisanie wszystkich ról podstawowych używanych w strategii (minimum 7). Opis algorytmu realizacji danej roli (około 4 zdań na metodę, w zależności od stopnia skomplikowania)
      • opis metod dodatkowych lub pomocniczych
    • Informacje o metodach, które zostały zaimplementowane wraz z ich opisem: 1-3 zdania opisu + kod
  • Laboratorium nr 2
    • Kontynuacja implementacji własnej strategii.
    • Wstępna integracja projektu ze strategią
    • Mecz testowy - wnioski, poprawki.
    • Dokończenie implementacji własnej strategii
    Sprawozdanie powinno zawierać:
    • Opis rozwiązania adaptującego strategię do różnych drużyn (niebieska,żółta)
    • Opis meczu sparingowego, z uwzględnieniem wad i zalet strategii.
    • Szczegółowy opis aktualnej wersji strategii oraz opis elementów (metod, funkcji pomocniczych), które zostały zaimplementowane. (wraz z kodem)
  • Turniej finałowy
    • Prezentacja dokumentacji, kodu i działania strategii (laboratorium + projekt)
    • Turniej finałowy
    Sprawozdanie powinno zawierać:
    • Pełną dokumentację laboratorium (tak jak w poprzednim lab) uzupełnioną o ewentualne dodatkowe zaimplementowane elementy.
    • Dodatkowo wnioski z turnieju: silne i słabe strony strategii, ewentualne plany rozwoju strategii

Wszelkie niejasności i pytania - na maila.


Projekt stanardowy

  • grupy jednoosobowe, obowiązkowa obecność na zajęciach.
  • Tematy projektów
    • Poprawa funkcji dojazdu do punktu (position) - max. 5.0
    • Dojazd do punktu pod kątem - max. 5.0
    • Strzał na bramkę przy ruchomej piłce - max. 5.0
    • Zaawansowana obrona - max. 4.0
    • Zaawansowany atak - max. 4.0
    • Zaawansowany bramkarz - max. 3.5
  • Projekt wraz z dokumentacją (kod, idea, grafy, rysunki, wzory matematyczne, opis) oddawane na ostatnich zajęciach (przed turniejem finałowym)
  • Konieczność włączenia zrealizowanego projektu do strategii tworzonej na laboratorium

Niestandardowy tryb zaliczania przedmiotu (laboratorium oraz projektu):
  • projekt indywidualny
  • referatu wraz z prezentacją

Szczegóły ustalane bezpośrednio z prowadzącym.
Zaliczenie projektu/referatu na podstawie prezentacji w trakcie wykładu.
Prezentacja ok 20min. (7 osób na 1 wykład).
Konieczność mailowego przesłania specyfikacji projektu/referatu do końca października. Schemat, zakres tematyczny (ok. 2 strony A4).

Indywidualne projekty - przykładowy zakres tematyczny: mikrokontrolery (Arduino, RaspberryPi) wraz z rozszerzeniami, interfejs fal mózgowych, roboty mobilne, kontrolery ruchu - Kinect, Leap3d, itp.;

Przykładowe tematy projektów :

  • Smart home - sterowanie światłem
  • Monitor przepływu gazu w piecu gazowym
  • Sterowanie akcesoriami akwarium
  • Sejf autoryzowany zbliżeniowo
  • Robot mini-sumo
  • Czujnik cofania - Miśkowiec Marcin (schemat ok)
  • Algorytmy rozpoznawania twarzy
  • Stacja pogodowa - Sywała Maciej (brak schematu)
  • Stacja pogodowa (zew/wew) + monitor stanu okien - Cedzidło Dominik (schemat ok)
  • Mobilna stacja pogodowa z monitorem zapylenia - Machulec Dawid (schematu w wersji minimum)
  • System monitoringu
  • Lokalizator GPS w oparciu o platformę RPi4 - Kudzia Maciej (schemat w wersji minimum)
  • Sterowanie ogrzewaniem
  • Sterowanie procesem wytwarzania wina - Laszczak Wojciech (schemat ok)
  • Technologie zbliżeniowe - Witas Jakub (schemat ok)
  • Autoryzacja w oparciu o RFID - Jakub Miśkowiec (schemat ok)

Tematy referatów:

  • Projekty NASA w dziedzinie robotyki i eksploracji przestrzeni kosmicznej - Półchłopek Daniel (schemat ok)
  • Środowiska symulacji robotów - Rusiniak Marek (brak schematu)
  • Technologia blockchain - kryptowaluty i nie tylko - Wasilonek Kamil (schemat ok)
  • Pojazdy elektryczne, hybrydowe - aktualny stan rynku i tendencje rozwoju - Szysiak Robert (schemat ok)
  • Roboty humanoidalne - historia i aktualna sytuacja w robotyce - Świąder Mateusz (schemat w wersji minimum)
  • Metody przemieszczania robotów dwunożnych
  • Zagadnienie zasilania w robotyce ze szczególnym uwzględnieniem robotów mobilnych i autonomicznych
  • Pojazdy autonomiczne - algorytmy zarządzania, sterowania, AI - Rataj Mateusz (schemat ok)
  • Nowoczesne materiały i technologie w robotyce - Raszka Adrian (schemat w wersji minimum)
  • Nowoczesne rozwiązania z zakresu robotyki w życiu codziennym człowieka - Krzyżowski Marcin (schemat w wersji minimum).
  • Roboty i manipulatory przemysłowe - stan wiedzy, warunki eksploatacji, modele matematyczne, sterowanie, rodzaje napędów, dynamika, efektory.
  • Wielowymiarowe układy sterowania z filtrem Kalmana.
  • Modelowanie i mapowanie otoczenia w robotyce.
  • Systemy mechatroniczne - architektura, czujniki, napędy, efektory - Rówiński Michał (schemat w wersji minimum)
  • Systemy wirtualnej rzeczywistości - Podulka Jędrzej (schemat ok)
  • Obiekty zdalnie sterowane - technologia RC - Gamrat Szymon (schemat słaby, spóźniony)
  • Możliwości platformy Android Things - Bogusiewicz Artur (schemat ok)
  • Analiza działania i przydatności kontrolerów ruchu - na przykładzie sensora Microsoft Kinect - Lesiak Gabriela (schemat ok)
  • Manipulatory przemysłowe na przykładzie Mitsubishi Electric Europe B.V. - Gmurkowski Tomasz(schemat ok)

Harmonogram prezentacji projektów i referatów
(max. 7 osób na 1 wykład)
(rezerwacji terminu można dokonać po przesłaniu szkicu referatu/prezentacji i zaakceptowaniu go przez prowadzącego)

  • Wykład nr 4 - 15.12.2019, g.14:00-16:15
    1. Autoryzacja w oparciu o technologię RFID - Miśkowiec Jakub
    2. Czujnik cofania - Miśkowiec Marcin
    3. Manipulatory Przemysłowe - Gmurkowski Tomasz
    4. Roboty humanoidalne - Świąder Mateusz
    5. Nowoczesne materiały i technologie w robotce - Raszka Adrian
    6. Kinect - Lesiak Gabriela
    7. RC - Gamrat Szymon
  • Wykład nr 5 - 15.12.2019, g.16:30-18:45
    1. Mobilna stacja pogodowa z monitorem zapylenia - Machulec Dawid
    2. Pojazdy elektryczne i hybrydowe - Norbert Szysiak
    3. Systemy wirtualnej rzeczywistości - Podulka Jędrzej
    4. Pojazdy autonomiczne - Rataj Mateusz
    5. Lokalizator GPS - Kudzia maciej
    6. Blockchain - Wasilonek Kamil
    7. Technologie zbliżeniowe - Witas Jakub
  • Wykład nr 6 - 26.01.2020, g.8:00-10:15
    1. Platforma mobilna - Sebastian Wiatrowicz
    2. Symulatory robotów - Rusiniak Marek
    3. Systemy mechatroniczne - Rówiński Michał
    4. Stacja pogodowa - Cedzidło Dominik
    5. Projekty NASA - Półchłopek Daniel
    6. Stacja pogodowa - Sywała Maciej
    7. Bogusiewicz Artur - Android of Things


Wykłady

Wykład 1, Wykład 2, Wykład 3, Wykład 4, Wykład 5, Wykład 9, Wykład 11, Wykład 12, Wykład 14

Proponowana literatura.

Terminy realizacj projektów i referatów:
  • do końca października 2019 - nadesłanie szkicu referatu i rezerwacja terminu jego prezentacji
  • na tydzień przed terminem prezentacji - przesłanie ostatecznej wersji referatu i prezentacji
  • 15.12.2019 oraz 26.01.2020 - wygłaszanie prezentacji (w terminie wykładów nr 4,5 i 6)