Sustavi i algoritmi upravljanja u robotici

Uvod u predmet: sadržaj kolegija, način izvođenja nastave i ocjenjivanje. Povijest primjene robota. Podjela robota: vrste pogona, geometrija radnog prostora. Kinematičke strukture robota. Mehanički podsustavi robota. Karakteristike robota: broj osi, nosivost i brzina, dohvat i hod, orijentacija alata, ponovljivost, preciznost i točnost, radna okolina. Modeliranje kinematike manipulatora: homogene transformacije, orijentacija i Eulerovi kutevi. Povezanost unutrašnjih i vanjskih koordinata. Direktni kinematički problem. Primjeri. Kinematički parametri: kinematički parametri zgloba, kinematički parametri članka. Denavitt- Hartenbergova metoda određivanja kinematičkih parametara robota. Inverzni kinematički problem. Primjeri. Modeliranje dinamike manipulatora. Lagrange ? Eulerov dinamički model. Primjeri. Direktni i inverzni dinamički problem. Newton ? Eulerov dinamički model. Primjeri. Planiranje trajektorije kod robotskih sustava: gibanje od točke do točke i gibanje kontinuirano po putanji. Interpolirano kretanje. Pravocrtno kretanje. Primjeri. Pogoni u robotskim sustavima: električni pogoni, hidraulički pogoni, pneumatski pogoni. Elementi prijenosa snage i gibanja. I kontrolna zadaća. Senzorika u robotskim sustavima: senzori unutrašnjeg stanja, senzori vanjskog stanja. Upravljanje kod robotskih sustava: regulacijsko djelovanje po položaju i regulacijsko djelovanje po položaju i brzini. Sustav upravljanja zglobom robota uz upravljanje momentom. Sustav upravljanja zglobom robota uz upravljanje momentom sa kompenzacijskim proširenjem. Robusno upravljanje položajem po Hsiaovoj metodi uz upravljanje po momentu. Regulacijske petlje robotskih sustava CNC tipa. Upravljanje silom dodira robotskog sustava s jednim stupnjem slobode gibanja. Hibridno upravljanje silom dodira. Uvod u programiranje robotskih sustava: pregled robotskih jezika, razine programiranja, robotski jezici orijentirani gibanu, robotski jezici orijentirani zadatku. Računalni alati namijenjeni za modeliranje, simuliranje i upravljanje robotskim sustavima. Primjeri primjene robotskih sustava u praksi. II kontrolna zadaća.

1. klasificirati podjele i karakteristike robota, mehanizme i alate robota, kinematičke strukture i mehaničke podsustave robota.
2. formulirati modeliranje kinematičkog modela robota (direktna i inverzna kinematika).
3. klasificirati pogone u robotskim sustavima.
4. klasificirati senzoriku u robotskim sustavima.
5. utvrditi osnovne algoritme upravljanja u robotskim sustavima.
6. analizirati osnove programiranja robotskih sustava.
7. identificirati primjere primjene robotskih sustava.

Obavezna literatura

• I) Obavezna literatura / Basic literature:
  Krešimir Osman: ?Sustavi i algoritmi upravljanja u robotici?, autorizirana predavanja i auditorne vježbe, Tehničko veleučilište u Zagrebu, Zagreb, 2025.
  Krešimir Osman, Ivan Šulekić: ?Sustavi i algoritmi upravljanja u robotici?, autorizirane podloge za laboratorijske vježbe, Tehničko veleučilište u Zagrebu, Zagreb, 2025.
  Zdenko Kovačić, Stjepan Bogdan, Vesna Krajči: ?Osnove robotike?, Graphis, Zagreb, 2002.
  Tugomir Šurina, Mladen Crneković: ?Industrijski roboti?, Školska knjiga, Zagreb, 1990.
  Gojko Nikolić, Branko Katalinić, Dubravko Rogale, Bojan Jerbić, Goran Čubrić: ?Roboti i primjena u industriji tekstila i odjeće?, ZRINSKI d.d., Zagreb, 2008.
  Jasmin Velagić: ?Robotika 1?, autorizirana predavanja i vježbe, Elektrotehnički fakultet, Sarajevo, 2020.
  Dario Matika: ?Osnove industrijske robotike?, Tehničko veleučilište u Zagrebu, Zagreb, 2022.
  Željko Ban, Jadranko Matuško, Ivan Petrović: ?Primjena programskog sustava MATLAB za rješavanje tehničkih problema?, Graphis, Zagreb, 2010.
  II) Dopunska literatura /Additional literature:
  Bruno Siciliano, Oussama Khatib: ?Handbook of Robotics?, 2nd edition, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2016.
  Jorge Angeles: ?Fundamentals of Robotic Mechanical Systems ? Theory, Methods and Algorithms?, Springer International Publishing Switzerland, 2014.
  Dan B. Marghitu: ?Mechanisms and Robot Analysis with MATLAB?, Springer-Verlag London Limited, 2009.
  J. Norberto Pires: ?Industrial Robots Programming ? Building Applications for the Factories of the Future?, Springer Science+Business Media, LLC, 2007.