Введение в робототехнику

2026/2027

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

8

Кредиты

Кто читает:

Департамент программной инженерии

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

1-й курс, 1-4 модуль

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина представляет собой введение в междисциплинарную область робототехники, объединяющую основы механики, электроники, теории управления, информатики и искусственного интеллекта.

Цель освоения дисциплины

• Формирование навыков применения знаний из математики, алгоритмов и программирования для решения практических задач робототехники на основе целостного понимания взаимосвязи физических процессов, аппаратных и программных компонентов системы и инженерного мышления, необходимого для доведения решений до работоспособного результата.

Планируемые результаты обучения

• 1. Проектировать и собирать простой электромеханический прототип, калибровать сенсоры и управлять приводами. 2. Создавать симуляционную модель робота, разрабатывать программные компоненты и организовывать обмен данными между ними. 3. Обрабатывать данные сенсоров, связывать их с системами координат и оценивать погрешность измерений.
• 4. Выводить и реализовывать модели движения и одометрии мобильного робота, настраивать регулятор и оценивать погрешность движения. 5. Объяснять принципы построения карт и локализации, анализировать влияние ошибок сенсоров и одометрии и реализовывать базовые алгоритмы планирования пути. 6. Применять математические модели и алгоритмы для решения задач кинематики и планирования движения манипуляторов.

Содержание учебной дисциплины

• Системы автоматизированного проектирования (CAD) и цифровое изготовление
• Электроника и микроконтроллерные системы
• Сенсоры, исполнительные устройства и интерфейсы связи
• Моделирование роботов и разработка в ROS 2
• Обработка данных сенсоров и системы координат
• Кинематика, одометрия и управление мобильным роботом
• Построение карт и локализация
• Планирование пути и автономная навигация
• Кинематика манипуляторов
• Планирование и управление движением манипулятора

Элементы контроля

• О_КП
  командный проект
• О_З
  Индивидуальная защита проекта
• О_ДЗ_1
  Домашнее задание
• О_ЭКЗ_1
  Экзамен
• О_ДЗ_2
• О_К
• О_ЭКЗ_2

Промежуточная аттестация

• 2026/2027 2nd module
  0.3 * О_ЭКЗ_1 + 0.35 * О_КП + 0.25 * О_ДЗ_1 + 0.1 * О_З
• 2026/2027 4th module
  0.35 * О_ЭКЗ_2 + 0.4 * О_ДЗ_2 + 0.25 * О_К

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• 9780262348157 - Robin R. Murphy - Introduction to AI Robotics, 2nd ed. - 2019 - A Bradford Book - http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN=2617600 - nlebk - 2617600

Рекомендуемая дополнительная литература

• Organization of additional education (Educational robotics): laboratory practical course : учебное пособие / составитель L. S. Bagdasaryan. — Ставрополь : СКФУ, 2023. — 210 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/386522 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Авторы

• Буцкая Евгения Александровна