x0005.02 RoboEd - Практическая робототехника

О курсе

В начале курса будут рассмотрены методы идентификации и моделирования систем. Далее представлены эвристические методы настройки регулятора. По окончании курса обучающийся реализует собственную робототехническую систему на базе Lego Mindstorms, а освоенные методы могут быть использованы как в промышленной робототехнике так и в мобильных робототехнических системах.

Рекомендуемая подготовка

Курс практической робототехники ориентирован как на учащихся бакалавриата, так и на школьников старших классов. Минимальный уровень подготовки включает в себя школьную программу по математике, физике и информатике. Для успешного освоения курса желательно знать основы теоретической механики, математического анализа, электротехники, теории автоматического управления.

Формат курса

Курс рассчитан на 8 недель и состоит из 8 разделов. Трудоемкость курса 3 зачетных единицы (102 академических часа).

Структура курса

В курсе рассматриваются следующие темы:

1. Not eXectly C. Текстовое программирование NXT. Лексика и конструкции языка программирования, похожего на «C», со спецификой NXT.
2. Scilab. Пакет прикладных математических вычислений. Лексика и конструкции языка численных математических вычислений Scilab.
3. Математическая модель двигателя NXT. Математическое описание физической системы и демонстрация основ моделирования и идентификации.
4. Моделирование электромагнитных процессов ДПТ. Математическое описание физической системы и демонстрация основ моделирования и идентификации.
5. Пропорциональный регулятор. Демонстрация связи программной реализации системы управления с ее моделью.
6. Maxima. Символьные математические вычисления. Знакомство с основными элементами и конструкциями среды символьных математических вычислений Maxima.
7. Математические модели робототехнических систем. Автоматизация вывода уравнений для математического описания системы.
8. Формула Аккермана. Обратная связь по состоянию. Рассчет коэффициентов обратной связи по состоянию робота, на примере Segway, и проверка их работоспособности на модели и лего роботе.

Сертификат

После успешного завершения курса выдаётся сертификат за подписью автора курса. Cертификат будет выдан тем, чей результат работы по курсу составит не менее 80%. Сертификат с отличием будет выдан тем, чей результат работы по курсу составит не менее 95%, при условии, что все задания выполнены в срок.

Дополнительный инструментарий

В процессе обучения будут использовано следующее открытое программное обеспечение: пакет прикладных математических программ Scilab http://www.scilab.org/, среда для программирования под NXT BricxCC http://bricxcc.sourceforge.net/, система компьютерной алгебры Maxima http://maxima.sourceforge.net/. Для всех программ будут даны вводные занятия.