SENZORY PRO ROBOTIKU

Podobné dokumenty
Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků,

Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy

ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ

1 SENZORY V MECHATRONICKÝCH SOUSTAVÁCH

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Měření neelektrických veličin. Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování

UITS / ISY. Ústav inteligentních systémů Fakulta informačních technologií VUT v Brně. ISY: Výzkumná skupina inteligentních systémů 1 / 14

Václav Uruba, Ústav termomechaniky AV ČR. Vzduch lze považovat za ideální Všechny ostatní fyzikální veličiny jsou funkcí P a T: T K ms

Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků,

1. Co je to senzor. Snímá fyzikální, chemickou či biologickou veličinu Převádí ji na signál nebo na jinou veličinu

9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY

PROGRAMOVÁNÍ ROBOTŮ LEGO MINDSTORM S VYUŽITÍM MATLABU

2. Mechatronický výrobek 17

Technická diagnostika, chyby měření

CW01 - Teorie měření a regulace

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I. 4. Měření tlaků

Automatizační a měřicí technika (B-AMT)

Téma: Dynamiky - Základní vztahy kmitání

Klasické pokročilé techniky automatického řízení

ZÁKLADY AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ

Usuzování za neurčitosti

Ústav automatizace a měřicí techniky.

Teorie systémů TES 3. Sběr dat, vzorkování

KOMPRESE OBRAZŮ. Václav Hlaváč, Jan Kybic. Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze katedra kybernetiky, Centrum strojového vnímání.

Teorie měření a regulace

Zpětná vazba, změna vlastností systému. Petr Hušek

1 VZNIK, VÝVOJ A DEFINICE MECHATRONIKY

Ultrazvuková defektoskopie. Vypracoval Jan Janský

digitální proudová smyčka - hodnoty log. 0 je vyjádří proudem 4mA a log. 1 proudem 20mA

Optoelektronické. BGL Vidlicové optické závory. snímače

Úvod do mobilní robotiky AIL028

Výrobní pracoviště budoucnosti

elektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech

Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Automatizace Téma: Datová komunikace. Osnova přednášky

popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu

Struktura a typy lékařských přístrojů. X31LET Lékařskátechnika Jan Havlík Katedra teorie obvodů

SEBELOKALIZACE MOBILNÍCH ROBOTŮ. Tomáš Jílek

Inteligentní koberec ( )

Digitální zpracování obrazu počítačové vidění zakotvení

TÉMATA PROJEKTŮ KME/PRJ3 VYPSANÁ PRO ZIMNÍ SEMESTR AK. R. 2016/17. Katedra mechaniky

SLAM. Simultaneous localization and mapping. Ing. Aleš Jelínek 2015

Geometrické transformace

Teoretická elektrotechnika - vybrané statě

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Mechatronika ve strojírenství

Kapitola 1. Signály a systémy. 1.1 Klasifikace signálů

Podporováno Technologickou agenturou České republiky, projekt TE

Problematika dizertační práce a současný stav řešení. Nemáš li co dělat, nedělej to zde

25.z-6.tr ZS 2015/2016

Teorie měření a regulace

Restaurace (obnovení) obrazu při známé degradaci

Manuální, technická a elektrozručnost

MĚŘENÍ A REGULACE TEPLOTY V LABORATORNÍ PRAXI

D C A C. Otázka 1. Kolik z následujících matic je singulární? A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

vibrodiagnostika: v kritických bodech se měří a vyhodnocuje mechanické kmitání,

Bezpečnost chemických výrob N111001

KOMPRESE OBRAZŮ. Václav Hlaváč. Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze katedra kybernetiky, Centrum strojového vnímání. hlavac@fel.cvut.

Praha technic/(4 -+ (/T'ERATU"'P. ))I~~

5 Úvod do zatížení stavebních konstrukcí. terminologie stavebních konstrukcí terminologie a typy zatížení výpočet zatížení od vlastní tíhy konstrukce

Senzorika a senzorické soustavy

Autonomní roboty a zaměstnanost

Obsah DÍL 1. Předmluva 11

WP6 - Komponenty robotického systému interakce člověk-stroj

Bezpečnostní systémy - rychlostní kamery Identifikace SPZ a RZ.

Lineární snímač polohy Temposonics EP EL

T- MaR. Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb. Teorie měření a regulace. Podmínky názvy. 1.c-pod. ZS 2015/ Ing. Václav Rada, CSc.

Modelování a simulace Lukáš Otte

Vlastnosti členů regulačních obvodů Osnova kurzu

Světlo. Kalibrace světelného senzoru. Tematický celek: Světelné a zvukové jevy. Úkol:

FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ Spojujeme elektrotechniku a informatiku PRACUJ V OBORU. S OBRATEM VÍCE NEŽ MILIARD Kč

15 - Stavové metody. Michael Šebek Automatické řízení

PROTOKOL O LABORATORNÍM CVIČENÍ - AUTOMATIZACE

Automatizace je proces při němž je řídicí funkce člověka nahrazována činností

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ /14

Teorie měření a regulace

Lineární snímač polohy Temposonics EP

Základy umělé inteligence

Název: Řízení robota senzorem teploty I. Tematický celek: Termodynamika. Komplexní úloha - 1. část:

VY_32_INOVACE_AUT-2.N-11-MERENI A REGULACE. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

Robotika. Reaktivní agenty (nová AI) Deliberativní agenty (klasická AI)

České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství

Práce s PID regulátorem regulace výšky hladiny v nádrži

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Tvorba grafické vizualizace principu měření tlaku (podtlak, přetlak)

SOUČÁSTKY ELEKTRONIKY

LABORATORNÍ TENZOMETRICKÝ PŘEVODNÍK

Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb. CW01 - Teorie měření a regulace 10.2 ZS 2010/2011. reg Ing. Václav Rada, CSc.

Přenos signálů, výstupy snímačů

Struktura a typy lékařských přístrojů. X31LET Lékařskátechnika Jan Havlík Katedra teorie obvodů

REGULAČNÍ TECHNIKA základní pojmy, úvod do předmětu

Kroužek pro přírodovědné talenty při Hvězdárně Valašské Meziříčí Lekce 17 ROBOTIKA II

Snadné testy i cvičení některých schopností člověka Petr Novák

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY

Základní pojmy; algoritmizace úlohy Osnova kurzu

Implementace a rozvoj sítí 5G v České republice. Jednání k problematice rozvoje 5G Průmysl Praha

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ /14

monitorování stavebních konstrukcí a geotechnických projektů pomocí optických vláken Technologie SOFO 1

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 8: Závislost odporu termistoru na teplotě

Osnova přednášky. Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Základy automatizace Vlastnosti regulátorů

Transkript:

1/13 SENZORY PRO ROBOTIKU Václav Hlaváč Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze katedra kybernetiky, Centrum strojového vnímání hlavac@fel.cvut.cz http://cmp.felk.cvut.cz/ hlavac

ROBOTICKÉ SENZORY - PŘEHLED 2/13 Typický průmyslový robot má jen polohová čidla měřící orientaci kloubů, spoléhá na definovanou polohu manipulovaného předmětu. Mechanické zařízení pro polohování (drahé, složitá změna výrobku). Předmět umísťuje člověk (monotónní práce).

VÝHODY POUŽITÍ SENZORŮ 3/13 Robot s dalšími čidly je univerzálnější. Umožňuje zavést zpětnou vazbu. Vypořádá se se změnami prostředí. Lze ho přeprogramovat. Klasifikace senzorů Interní: umožňují robotu zjistit jeho vnitřní stav. Externí: dovolují robotu vnímat a interagovat s okolním světem.

ČIDLA SE V ROBOTICE POUŽÍVAJÍ K 4/13 1. Měření parametrů pro uzavírání zpětných vazeb. 2. Hledání polohy a orientace předmětu. 3. Opravám vlastního modelu robotu a modelu okolního světa. 4. Detekování překážek a vyhýbání se kolizím. 5. Detekování chybových stavů.

ČIDLA SE V ROBOTICE POUŽÍVAJÍ K 5/13 1. Monitorování interakce s prostředím (např. měření sil při manipulaci s křehkým či pružným předmětem; když dva roboty manipulují předmětem). 2. Měření změn v prostředí, které mohou ovlivnit úlohu (např. teplota, přítomnost mlhy při navigaci autonomního vozidla). 3. Kontrola výsledků akce robotu. Poznámka: Robotika se také někdy definuje jako inteligentní spojení mezi vnímáním a akčními zásahy.

SENZOR OD MĚŘENÍ K MODELOVÁNÍ 6/13 Prostøedí MÌNIÈ FYZIKÁLNÍ VELIÈINY PØIZPÙSOBUJÍCÍ ELEKTRONIKA POÈÍTAÈOVÝ INTERFACE Elektrický signál Vylepšený signál Digitální signál REDUKCE A ANALÝZA DAT Model ANALÝZA MODELU DAT Výstup

PROČ JE POTŘEBNÉ SDRUŽOVAT INFORMACI Z RŮZNÝCH SENZORŮ? 7/13 1. Senzory měří různé různé fyzikální či jiné parametry prostředí. 2. Senzory mohou být od sebe vzdáleny. Jejich informaci bývá potřeba je převést do jednoho souřadného systému. 3. Senzory mohou mít různé časové základny. 4. Nejistota a šum.

SDRUŽOVÁNÍ INFORMACE ZE SENZORŮ 8/13 Cílem sdružování (fúze) údajů ze senzorů je vytvořit vnitřní model okolního světa robotu. Jednodušší případ - používá model obvyklý v teorii řízení. Příklad: Dopravní pás s poháněcím kolem, jehož počet otáček se měří. výpočet rychlosti ze známého poloměru kola s respektováním dynamiky, tj. popis diferenciální rovnicí. Složitější případ - sdružování údajů z několika senzorů do robustního a konzistentního modelu.

NÁSTROJE PRO SDRUŽOVÁNÍ INFORMACE 9/13 Bayesův přístup, vyžaduje znalost apriorních rozdělení pravděpodobnosti. Demster-Shafferova teorie jistoty (angl. evidence theory). Fuzzy logika, mlžné množiny s pravidly na skládání měr příslušnosti. Kvalitativní sdružování, používá techniky umělé inteligence, zejména predikátovou logiku prvního řádu.

SMART SENSORS 10/13 Vlastní senzor spojen s vyhodnocením a sebekontrolou. Přímo u převodníku z fyzikální/chemické veličiny je mikropočítač. Trend poslední doby. Zvyšuje spolehlivost a odolnost k hrubým poruchám.

TŘÍDĚNÍ SENZORŮ PODLE RYCHLOSTI ODEZVY (1) 11/13 Mnohé prakticky používané převodníky se nahrazují lineárními modely. Statické měřený proces je mnohem pomalejší než děje v senzoru, tj. senzor nultého řádu, K - statická citlivost senzoru y(t) = K f (t) G 0 (s) = K. Příklad: měření venkovní teploty rtuťovým teploměrem.

TŘÍDĚNÍ SENZORŮ PODLE RYCHLOSTI ODEZVY (2) Mnohé prakticky používané převodníky se nahrazují lineárními modely. Dynamické rychlost změn měřeného procesu je srovnatelná s rychlostí dějů v senzoru. Senzor prvního řádu, τ - časová konstanta senzoru 12/13 τ d y d t + y = K f (t) G 1(s) = K τs + 1. Senzor druhého řádu, ω n - přirozená frekvence, ξ - tlumení K G 2 (s) =. s 2 + 2ξω n s + ωn 2

RŮZNÁ HLEDISKA PRO TŘÍDĚNÍ SENZORŮ 13/13 Podle fyzikální nebo chemické veličiny, kterou senzor měří. Např. rychlost, viskozita, barva. Podle fyzikálního principu senzoru. Např. dvojkov, Hallův jev, piezoelektrický jev. Podle použité technologie. Např. elektromechanická, polovodičový prvek, vláknová optika. Podle přenosu energie: aktivní pasivní; kontaktní bezkontaktní, také dálkové měření. Podle typu energie, která se využívá: např. elektrická, mechanická, sluneční.