Programiranje mobilnih robota

Naziv predmeta:

Programiranje mobilnih robota

Opis:

Ovaj kolegij upoznaje studente s ROS (engl. Robot Operating System) okruženjem, ključnim za integraciju različitih podsustava u autonomne robotske sustave. Kolegij je izborni i predstavlja treći po redu kolegij u vertikali robotike. Studenti će naučiti razvijati modularni upravljački softver, koristiti komunikacijsku infrastrukturu za povezivanje komponenata i primijeniti otvorenu biblioteku algoritama. S obzirom na rastući značaj ROS-a u akademskoj zajednici i industriji, kolegij će se fokusirati na praktičan razvoj softverskih modula i njihovu integraciju u funkcionalne sustave za upravljanje autonomnim robotima. Glavni ciljevi kolegija su:
Upoznati se s ROS okruženjem te ovladati ključnim komponentama ROS-a.
Programirati i konfigurirati ROS čvorove.
Upravljati i kontrolirati mobilne robote unutar ROS-a.
Dohvatiti i analizirati podatke sa senzora unutar ROS-a.
Upoznati se s vizualizacijama, koordinatnim sustavima i autonomnom navigacijom unutar ROS-a.

Kolegij se naslanja na znanja stečena u prethodnim kolegijima Uvod u robotiku i Percepcija i lokalizacija robota. Vrednovanje kolegija temelji se na rješavanju praktičnih zadataka.
Studenti će naučiti:
osnovne principe i funkcionalnosti ROS okruženja za programiranje mobilnih robota.
prepoznati i koristiti osnovne komponente sustava, uključujući njihove funkcije i međusobne interakcije.
razviti sposobnosti za pisanje, konfiguriranje i upravljanje programskim čvorovima unutar ROS okruženja.
vještine u upravljanju mobilnim robotima, uključujući razumijevanje diferencijalne brzine i korištenje ROS poruka.
prikupljati i analizirati podatke sa senzora kao što su inkrementalni enkoderi i laserski senzori udaljenost.
koristiti alate za vizualizaciju (primjerice, RViz), uključujući upotrebu panela i trake izbornika za efektivno prikazivanje robota i senzorskih podataka.
koordinatne sustave i kako ih koristiti za precizno pozicioniranje i orijentaciju robota.
tehnike i metode potrebne za planiranje i izvođenje autonomne navigacije robota.
vještine za integraciju različitih komponenti sustava, uključujući senzore, čvorove i kontrolne algoritme, za stvaranje kompleksnog robotskog sustava.
naučiti kako primijeniti stečeno znanje u rješavanju stvarnih problema u području mobilne robotike.

Literatura:

Obavezna literatura:
1. J. M. O´Kane (2013) A Gentle Introduction to ROS. South Carolina: CreateSpace.
2. R. P. Goebel (2013) ROS by Example. Morrisville: Lulu Press.

Dopunska literatura:
1. A. Martinez, E. Fernandez (2013) Learning ROS for Robotics Programming. Birmingham: Packt Publishing.