Autonomia robotów. Cezary Zieliński Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechnika Warszawska

Podobne dokumenty
WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI KATEDRA AUTOMATYKI. Robot do pokrycia powierzchni terenu

Systemy Informatyki Przemysłowej

Systemy Agentowe główne cechy. Mariusz.Matuszek WETI PG

Kinematyka manipulatora równoległego typu DELTA 106 Kinematyka manipulatora równoległego hexapod 110 Kinematyka robotów mobilnych 113

Napęd elektryczny. Główną funkcją jest sterowane przetwarzanie energii elektrycznej na mechaniczną i odwrotnie

ROBOT MOBILNY ZBIERAJĄCY INFORMACJE O POMIESZCZENIU

Rozszerzony konspekt przedmiotu Inteligentne maszyny i systemy

Rok akademicki: 2015/2016 Kod: RME s Punkty ECTS: 12. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Katedra Systemów Decyzyjnych. Kierownik: prof. dr hab. inż. Zdzisław Kowalczuk

Szczegółowy opis techniczny i wymagania w zakresie przedmiotu zamówienia

Podstawy robotyki wykład I. Wprowadzenie Robot i jego historia

Słowo mechatronika powstało z połączenia części słów angielskich MECHAnism i electronics. Za datę powstania słowa mechatronika można przyjąć rok

S PECJALNO S C I NTELIGENTNE S YSTEMY D ECYZYJNE

Systemy hybrydowe reaktywno-racjonalne

INSTYTUT NAUK TECHNICZNYCH PWSW w Przemyślu

Temat 1. Wprowadzenie do nawigacji robotów mobilnych. Dariusz Pazderski Opracowanie w ramach programu ERA Inżyniera

PLAN STUDIÓW - STUDIA STACJONARNE I STOPNIA kierunek: automatyka i robotyka

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Model symulacyjny robota Explorer 6WD z uwzględnieniem uszkodzeń

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Systemy Robotów Autonomicznych

Automatyka i Regulacja Automatyczna SEIwE- sem.4

PLAN STUDIÓW - STUDIA STACJONARNE I STOPNIA kierunek: automatyka i robotyka

PLAN STUDIÓW - STUDIA NIESTACJONARNE I STOPNIA kierunek: automatyka i robotyka. semestralny wymiar godzin. Semestr 1. Semestr 2. Semestr 3.

Podstawy Automatyki. Wykład 12 - Układy przekaźnikowe. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

MECHANIZMY ROBOTÓW M A N I P U L A T O R Y

POKL /10. Gliwice, SKN Robotyki Encoder Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechnika Śląska RAPORT

MECHANIZMY ROBOTÓW M A N I P U L A T O R Y

Weronika Radziszewska IBS PAN

EFEKTY KSZTAŁCENIA DLA KIERUNKU STUDIÓW AUTOMATYKA I ROBOTYKA STUDIA PIERWSZEGO STOPNIA PROFIL PRAKTYCZNY

POKL /10

Materiały pomocnicze do ćwiczeń laboratoryjnych

Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe w robotyce i systemach autonomicznych: AI/ML w robotyce, robotyka w AI/ML

Współczesne usługi monitoringu NOWE TRENDY

System sterowania robota mobilnego z modułem rozpoznawania mowy

Tematy prac dyplomowych inżynierskich realizacja semestr zimowy 2016 kierunek AiR

Multi-wyszukiwarki. Mediacyjne Systemy Zapytań wprowadzenie. Architektury i technologie integracji danych Systemy Mediacyjne

Lista zagadnień kierunkowych pomocniczych w przygotowaniu do egzaminu dyplomowego magisterskiego Kierunek: Mechatronika

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechatronika Studia pierwszego stopnia. Podstawy robotyki Rodzaj przedmiotu: Zaliczenie Język wykładowy:

AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L1 BUDOWA TERMOSTATU ELEKTRONICZNEGO

Podstawy Automatyki. Człowiek- najlepsza inwestycja. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Systemy wbudowane. Paweł Pełczyński

Automatyka i Robotyka. II stopień. Ogólnoakademicki. Stacjonarne/Niestacjonarne. Kierunkowy efekt kształcenia - opis WIEDZA

Bezpieczeństwo pracy z robotem przemysłowym. Gliwice 2007

ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH NR

Mobilny system dowodzenia, obserwacji, rozpoznania i łączności

DEMERO Automation Systems

SYSTEMY CZASU RZECZYWISTEGO (SCR)

przedmiot specjalnościowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) przedmiot obowiązkowy (obowiązkowy / nieobowiązkowy) polski semestr siódmy

Wstęp do robotyki. Plan wykładów. Wojciech Szynkiewicz. Plan wykładu... Plan wykładu... Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej PW

Zarządzanie energią i regulacja mocy w prosumenckiej mikroinfrastrukturze energetycznej

TECHNIK MECHATRONIK. Źródło:M.Olszewski-Urządzenia i systemy mechatroniczne

Sensoryka i układy pomiarowe łazika marsjańskiego Scorpio IV

Zastosowanie metod sztucznej inteligencji do potrzeb pomiarów i kształtowania gospodarki energetycznej w budynkach

Podstawy Automatyki. Wykład 8 - Wprowadzenie do automatyki procesów dyskretnych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Zagadnienia egzaminacyjne AUTOMATYKA I ROBOTYKA. Stacjonarne I-go stopnia TYP STUDIÓW STOPIEŃ STUDIÓW SPECJALNOŚĆ

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

WPROWADZENIE Mikrosterownik mikrokontrolery

Dr hab. inż. Marek Pawełczyk, prof. nzw. w Politechnice Śląskiej Koordynator Projektu POKL /10

Urządzenia automatyki przemysłowej Kod przedmiotu

WSPÓŁPRACA NAUKA PRZEMYSŁ

RAMOWY PROGRAM PRAKTYKI ZAWODOWEJ PRAKTYKA II (inżynierska)

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Robot Mobilny Mobot-Explorer

Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej. Laboratorium MASZYN I URZĄDZEŃ TECHNOLOGICZNYCH. Nr 2

przedmiot specjalnościowy przedmiot obowiązkowy polski szósty

1) Podaj i opisz znane ci języki programowania sterowników opisanych w normie IEC

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechatronika Studia pierwszego stopnia. Podstawy robotyki Rodzaj przedmiotu: Zaliczenie Język wykładowy:

Transfer technologii kosmicznych na potrzeby obronności i bezpieczeństwa w obszarze robotyki Wnioski z konferencji PERASPERA , M.

POLITECHNIKA POZNAŃSKA. Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania MECHATRONIKA. Profile dyplomowania Konstrukcje Mechatroniczne

Foresight priorytetowych innowacyjnych technologii na rzecz automatyki, robotyki i techniki pomiarowej

Roboty przemysłowe. Cz. II

Lista zagadnień kierunkowych pomocniczych w przygotowaniu do egzaminu dyplomowego inżynierskiego Kierunek: Mechatronika

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

ROBOTYKA I SYSTEMY DECYZYJNE

Podstawy automatyki. Energetyka Sem. V Wykład 1. Sem /17 Hossein Ghaemi

Programowanie sterowników przemysłowych / Jerzy Kasprzyk. wyd. 2 1 dodr. (PWN). Warszawa, Spis treści

IDENTYFIKACJA ZATOPIONYCH JEDNOSTEK NA DNIE ZBIORNIKÓW WODNYCH KRZYSZTOF KEMPSKI AUTOMATYKA I ROBOTYKA WYDZIAŁ MECHANICZNY POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

Powody tworzenia systemów wielorobotowych:

Profil: Systemy Decyzyjne i Robotyka

Jazda autonomiczna Delphi zgodna z zasadami sztucznej inteligencji

Efekty kształcenia na kierunku AiR drugiego stopnia - Wiedza Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej

Katedra Systemów Automatyki

PRACA DYPLOMOWA MAGISTERSKA

Rozszerzony konspekt preskryptu do przedmiotu Autonomiczne Roboty Mobilne

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY PROJEKT DYPLOMOWY INŻYNIERSKI

Uchwała obowiązuje od dnia podjęcia przez Senat. Traci moc Uchwała nr 144/06/2013 Senatu Uniwersytetu Rzeszowskiego z 27 czerwca 2013 r.

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Układ regulacji ze sprzężeniem zwrotnym: - układ regulacji kaskadowej - układ regulacji stosunku

Automatyka i metrologia

Układy sterowania robotów przemysłowych. Warstwa programowania trajektorii ruchu. Warstwa wyznaczania trajektorii ruchu.

DigiPoint Karta katalogowa DS 5.00

Automatyka i sterowania

PR kwietnia 2012 Mechanika Strona 1 z 5. XTS (extended Transport System) Rozszerzony System Transportowy: nowatorska technologia napędów

Lekcja budowania robotów na podstawie klocków LEGO Mindstorms NXT 2.0. Temat: GrabBot Budujemy robota, który przenosi przedmioty.

Praktyka zawodowa. Automatyka i Robotyka I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

AiR_ATW_7/1 Automatyzacja technik wytwarzania Manufacturing Systems Automation

Transkrypt:

Autonomia robotów Cezary Zieliński Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechnika Warszawska Wszechnica PAN 13 kwietnia 2016 r.

Anatomia robota Receptory (czujniki) - fizyczne urządzenia, które mierzą wielkości fizyczne (wizyjne, ultradźwiękowe, zbliżeniowe, dotykowe) Efektory - układy wykonawcze, napędy, narzędzia Układ sterujący - sterowniki, komputer sterujący

Serwomechanizm Zasada działania sprzężenia zwrotnego regulacja położenia

Poziomy ontologiczne

Rodzaje autonomii robotów Energetyczna na pokładzie niezbędne jest źródło zasilania: Napęd elektryczny akumulator Napęd hydrauliczny sprężarka Napęd pneumatyczny sprężarka lub zbiornik ciśnieniowy Napęd spalinowy napędza sprężarkę lub prądnicę Decyzyjna różny stopień: Operator steruje maszyną teleoperacja Maszyna samodzielnie wykonuje zadanie robot autonomiczny Operator sporadycznie podejmuje decyzje częściowa autonomia

Kategorie robotów: Roboty przemysłowe środowisko strukturalne Roboty usługowe środowisko częściowo strukturalne Roboty terenowe środowisko niestrukturalne Im mniejszy stopień strukturalności środowiska tym wymagany jest wyższy stopień autonomii robota

Autonomia decyzyjna wymaga: Inteligencji Modelu robota i środowiska Wiedzy zdroworozsądkowej Zdolności do wnioskowania Zdolności komunikacyjnych (wspólny język i ontologia) Porozumiewanie się z człowiekiem Porozumiewanie się z innymi robotami Reaktywności (szybkich reakcji na bodźce)

Agent upostaciowiony Agent Twór postrzegający swoje środowisko oraz oddziałujący na nie, a ponadto posiadający wewnętrzny imperatyw do realizacji pewnych zadań. Robot Postrzega środowisko czujnikami, oddziałuje na nie efektorami i wykonuje zdefiniowane zadanie. Agent upostaciowiony Twór postrzegający swoje środowisko poprzez receptory (czujniki) oraz oddziałujący na nie poprzez efektory, a ponadto posiadający wewnętrzny imperatyw do realizacji pewnych zadań.

Struktura agenta upostaciowionego a agent C system sterowania E efektor rzeczywisty R receptor rzeczywisty j nazwa agenta x wejście y wyjście

Struktura agenta upostaciowionego

Percepcja Rozpoznawanie obiektów Analiza środowiska Mapowanie otoczenia

Konstrukcja autonomicznych robotów wymaga rozwiązania różnorodnych zagadnień badawczych Aktywna wizja Przykładowe sposoby osiągania autonomii: Proste agenty działające autonomicznie w ramach roju Koordynowane agenty proste Złożone agenty

Inteligencja roju Kolektywne zachowanie zdecentralizowanego samoorganizującego się systemu składającego się z autonomicznych agentów Wyłaniające się (emergentne) złożone zachowanie systemu wynika z prostych zachowań agentów Proste zachowania agentów są łatwe do zaprogramowania Zaprojektowanie zachowania emergentnego jest niezmiernie trudne Wynikowe zachowanie systemu wynika z interakcji pomiędzy agentami, które porozumiewają się pośrednio (np. stygmergia)

Zalety roju Brak centralnego planowania Zdecentralizowana struktura Proste reguły działania agentów Złożone wynikowe zachowanie sytemu Struktura odporna na awarie części agentów Pośrednia komunikacja poprzez otoczenie (komunikacja bezpośrednia źle się skaluje) Skalowalne (dodawanie agentów nie wymaga przeprogramowywania systemu)

Pchanie pudła Niezależnie działające agenty realizujące wspólne zadanie - komunikacja poprzez obserwację otoczenia 4 współbieżne zachowania wykorzystujące sprzężenie zwrotne do redukcji 4 uchybów do 0

Alternatywa dla roju Systemy z koordynatorem Umożliwiają planowania działań Systemy jednorodne (wszystkie roboty potrafią to samo) lub niejednorodne Roboty wykonują jedno lub więcej zadań naraz Zadania wymagają jednego lub więcej robotów Zadania znane na początku lub pojawiają się w trakcie pracy Funkcja użyteczności: Użyteczność = Jakość - Koszt

Zrobotyzowane podpory - SwarmItFIX

Ograniczone zasoby nieograniczone potrzeby Sterowniki o zmiennej strukturze - RAPP

Układanie kostki Rubika, jako zadanie testowe Roboty usługowe

Inne eksperymenty prowadzące do powstania robota usługowego Robot zbierający piłki pingpongowe Robot otwierający drzwi Robot z serwomechanizmem wizyjnym Robot kasjer

Systemy teleoperowane też potrzebują autonomii działania Wykorzystanie dalmierza, kamery i GPS do wskazania celu ruchu Autonomiczna nawigacja wykorzystująca odometrię, GPS, kompas oraz sonary Dekompozycja systemu sterowania na agenty: a 1 - sterujący platformą mobilną a 2 sterujący głowicą z kamerą i dalmierzem a 0 koordynujący pracę systemu oraz tworzący interfejs z użytkownikiem

Roboty Ratowniczo-Eksploracyjne - RobREx Manipulacja dwuręczna Otwieranie drzwi Planowanie trajektorii ruchu Nauka chwytania

Dziękuję za uwagę R.U.R. Karel Čapek