مقدمه‌ای بر رباتیک
Introduction to Robotics
| مقطع: کارشناسی | گرایش: |
| نوع درس: نظری | تعداد واحد: ۳ |
| پیش‌نیاز: – | هم‌نیاز: هوش مصنوعی |
هدف کلی
هدف از این درس معرفی اصول مربوط به مکانیزم، طراحی، برنامه‌ریزی هوشمند و برنامه‌نویسی سیستم‌های رباتیکی است. تمرکز درس بر جنبه‌های مختلف مشترک بین بازوهای رباتیکی و ربات‌های سیار شامل سینماتیک، حسگرها، عملگرها، ادراک و کنترل و همچنین برخی جنبه‌های اختصاصی این دو است. این درس همراه با فعالیت‌های آزمایشگاهی است که در آن دانشجویان از طریق ربات‌های واقعی و یا شبیه‌سازی شده مبتنی بر سیستم عامل ربات (ROS) به انجام پروژه‌های عملی می‌پردازند.
سرفصل‌ها
- مقدمه: بازوهای رباتیک، ربات‌های سیار و طراحی ربات
- توصیف فضایی موقعیت ربات و تبدیلات همگن
- ربات‌های مفصل‌بندی شده
- سینماتیک مستقیم، سینماتیک معکوس
- ماتریس‌های ژاکوبی
- حسگرهای ربات: انواع حسگرها، اندازه‌گیری و کالیبراسیون
- عملگرها، درایورها و موتورها
- ادراک ربات
- مکان‌یابی و نقشه‌سازی
- برنامه‌ریزی مسیر و حرکت
- اصول و مبانی کنترل ربات، کنترل‌کننده‌های PID و مختصری بر کنترل‌کننده‌های پیشرفته‌تر
- معرفی سیستم عامل ربات ROS و یک شبیه‌ساز ربات مبتنی بر ROS
ارزیابی پیشنهادی
- تمرین‌ها و پروژه: ۳۰ درصد نمره
- آزمون‌های میان‌ترم و پایانی: ۷۰ درصد نمره
منابع پیشنهادی
- P. Corke. Robotics, Vision and Control. 3rd Edition, Springer, 2023.
- R. Siegwart, I. R. Nourbakhsh, and D. Scaramuzza. Introduction to Autonomous Mobile Robots. 2nd Edition, MIT Press, 2011.
- L. Joseph, J. Cacace. Mastering ROS for Robotics Programming. 3rd Edition, Packt Publishing, 2021.
- M. W. Spong, S. Hutchinson, and M. Vidyasagar. Robot modeling and control. 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2020.