Mobilna robotika

• Uvod u predmet: sadržaj kolegija, način izvođenja nastave i ocjenjivanje
• Povijest razvoja i primjene mobilnih robota
• Motivi razvoja mobilnih robota
• Klasifikacija podjele mobilnih robota
• Sadašnjost i budućnost mobilne robotike
• Primjeri primjene mobilnih robota
• Lokomocija mobilnih robota
• Mehanizmi lokomocije
• Karakteristike lokomocije
• Kriteriji odabira konfiguracije mobilnih robota
• Hodajući mobilni roboti
• Mobilni roboti na kotačima
• Zračni mobilni roboti
• Mobilni roboti sa gusjenicama
• Zmijoliki mobilni roboti
• Mobilni roboti u obliku insekata
• Kinematika mobilnih robota
• Kinematički modeli i ograničenja
• Kinematika kotača mobilnih robota
• Mobilni robot s diferencijanim i svesmjernim pogonom
• Manevrabilnost mobilnih robota
• Radni prostor mobilnih robota
• Centar zakrivljenosti (ICC)
• Odometrija
• Mjerna nesigurnost
• Uvod
• Tipovi mjerne nesigurnosti
• Slučajne varijable
• Transformacija mjerne nesigurnosti
• Izračunavanje statistike uzoraka
• Složene mjerne nesigurnosti
• Fuzija redundantnih mjerenja
• Kalmanov filter
• Nerekurzivna i rekurzivna estimacija
• Diskretni
• Kalmanov filter u prostoru stanja
• Prošireni
• Kalmanov filter
• Primjeri primjene
• Kalmanovog filtera
• Uvod u percepciju mobilnih robota
• Senzori kod mobilnih robota
• Podjela senzora kod mobilnih robota
• Propriocepcijski senzori: odometrijski i orijentacijski senzori
• Odometrijski senzori: inkrementalni enkoderi, apsolutni enkoderi, akcelerometri, senzori bazirani na
• Doppler-ovom efektu
• Orijentacijski senzori: žiroskopi, kompasi i žirokompasi
• Percepcijski senzori kod mobilnih robota: radijacijski, ultrazvučni i laserski senzori
• Ostali senzori
• Osnove robotskog vida
• CCD kamere
• Sklop vizualnog senzora
• Osnove digitalne obrade slike
• Prepoznavanje prostora
• Problemi kod percepcije prostora
• I kontrolna zadaća
• Sustavi upravljanja kod mobilnih robota
• Uvod
• Podjela struktura upravljanja mobilnih robota
• Modelske strukture upravljanja
• Reaktivni sustavi upravljanja
• Ponašajne strukture upravljanja
• Brooks-ova struktura upravljanja
• Hibridne strukture upravljanja
• Lokalizacija mobilnih robota: lokalizacija
• Kalmanovim filterom i lokalizacija na temelju umjetnih orijentira
• Planiranje putanje gibanja mobilnih robota
• Uvod: definicija problema, konfiguracijski prostor, mjerenje putanje
• Lokalne strategije planiranje putanje: potencijalna polja, ?Bug? algoritmi, algoritam dinamičkih prozora
• Primjeri
• Globalne strategije planiranja putanje: ?roadmap? algoritmi, dekompozicija prostora, pretraživanje grafova putanja
• Integracija lokalnih i globalnih strategija
• Primjeri
• Izgradnja karte prostora
• Pregled karata prostora
• Izgradnja karte pomoću sonara
• Izgradnja mrežaste karte
• Problemi kod izgradnje karata prostora
• Autonomno kreiranje karte prostora
• II kontrolna zadaća

Obavezna literatura

• I) Obavezna literatura / Basic literature:
  Roland Siegwart, Illah R. Nourbakhsh, Davide Scaramuzza: ?Introduction to Autonomous Mobile Robots?, second edition, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, USA, 2011.
  Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco, Luigi Villani, Giuseppe Oriolo: ?Robotics – Modelling, Planning and Control?, Springer-Verlag London Limited, 2004.
  Ivan Petrović: ? Mobilna robotika?, skripta, FER, Zagreb, 2003.
  Željko Ban, Jadranko Matuško, Ivan Petrović: ?Primjena programskog sustava MATLAB za rješavanje tehničkih problema?, Graphis, Zagreb, 2010.
  Cameron Hughes, Tracey Hughes: ?Robot Programming: A Guide to Controlling Autonomous Robots?, Pearson Education, 2016.
  II) Dopunska literatura / Additional literature:
  Gregory Dudek, Michael Jenkin: ?Computational Principles of Mobile Robots?, Cambridge University Press, 2000.
  Dan B. Marghitu: ?Mechanisms and Robot Analysis with MATLAB?, Springer-Verlag London Limited, 2009.
  Peter Corke: ?Robotics, Vision and Control – Fundamental Algorithms in MATLAB??, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013.
  Gerald Cook: ?Mobile Robots – Navigation, Control and Remote Sensing?, A John Wiley & Sons, Inc., 2011.