Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Głównym celem kształcenia jest uzyskanie wiedzy i umiejętności w zakresie mechatronicznego projektowania i implementacji zaawansowanych układów sterowania robotów.

Ogólne informacje o zajęciach: Moduł kształcenia "Zaawansowane sterowanie robotów" obejmuje zagadnienia z zakresu zaawansowanych metod sterowania mobilnymi robotami kołowymi i robotami manipulacyjnymi.

Materiały dydaktyczne: Instrukcje do laboratorium dostępne on-line podczas zajęć.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Hendzel Z., Gierlak P.	Sterowanie robotów kołowych i manipulacyjnych	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2011
2	Giergiel .J.M., Hendzel Z., Żylski W.	Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych	PWN, Warszawa.	2002
3	Burghardt A., Hendzel Z.	Sterowanie behawioralne mobilnymi robotami kołowymi	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2007
4	Spong M.W., Vidyasagar M.	Dynamika i sterowanie robotów	WNT, Warszawa.	1997

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Hendzel Z., Gierlak P.	Sterowanie robotów kołowych i manipulacyjnych	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2011
2	Burghardt A., Hendzel Z.	Sterowanie behawioralne mobilnymi robotami kołowymi	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2007

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student zarejestrowany na semestr drugi

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Podstawowa wiedza z automatyki, teorii sterowania, podstawy robotyki, obliczeniowych systemów informatycznych, sterowania robotów.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność modelowania kinematyki i dynamiki manipulatorów, umiejętność stosowania obliczeniowych systemów informatycznych, umiejętność stosowania podstawowych metod sterowania robotów .

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Rozumienie potrzeby ciągłego dokształcania się.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	posiada wiedzę z zakresu zaawansowanych metod sterowania mobilnych robotów kołowych i robotów manipulacyjnych.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, aktywność na laboratorium, sprawozdania z laboratorium	K_W03+ K_W04+ K_U08+	P7S_UW P7S_WG
02	umie zastosować zaawansowane metody sterowania obiektami nieliniowymi w sterowaniu mobilnych robotów kołowych i robotów manipulacyjnych.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, aktywność na laboratorium, sprawozdania z laboratorium	K_U05+ K_U06+ K_U08+ K_U11+	P7S_UO P7S_UW
03	umie zaprojektować, symulować i zaimplementować zaawansowane układy sterowania mobilnych robotów kołowych i robotów manipulacyjnych.	laboratorium	aktywność na laboratorium, sprawozdania z laboratorium	K_U05+ K_U06+ K_U08+ K_U11+	P7S_UO P7S_UW
04	umie zastosować metody sztucznej inteligencji, głównie sztuczne sieci neuronowe i układy z logiką rozmytą, w sterowaniu mobilnych robotów kołowych i robotów manipulacyjnych.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, aktywność na laboratorium, sprawozdania z laboratorium	K_U05+ K_U08+ K_U11+	P7S_UO P7S_UW

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Wprowadzenie, struktury zaawansowanego sterowania robotów, neuronowe sterowanie mobilnym robotem kołowym	W01,W02	MEK01 MEK02 MEK04
2	TK02	Sterowanie neuronowe robotem manipulacyjnym	W03,W04	MEK01 MEK02 MEK04
2	TK03	Sterowanie rozmyte mobilnym robotem kołowym	W05,W06	MEK01 MEK02 MEK04
2	TK04	Sterowanie behawioralne robotów, neuronowe metody planowania bezkolizyjnych trajektorii,	W07,W08	MEK01 MEK02 MEK04
2	TK05	Rozmyte metody planowania bezkolizyjnych trajektorii	W09,W10	MEK01 MEK02 MEK04
2	TK06	Metody sterowania optymalnego, projektowanie optymalne pętli zewnętrznej w sterowaniu robotów z wyliczanym momentem	W11,W12	MEK01 MEK02 MEK04
2	TK07	Uczenie ze wzmocnieniem w sterowaniu mobilnym robotem kołowym	W13,W14	MEK01 MEK02 MEK04
2	TK08	Aproksymacja klasycznego uczenie ze wzmocnieniem w sterowaniu mobilnym robotem kołowym	W15	MEK01 MEK02 MEK04
2	TK09	Sterowanie neuronowe mobilnym robotem kołowym - realizacja numeryczna	L01,L02,L03,L04	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
2	TK10	Sterowanie neuronowe robotem manipulacyjnym - realizacja numeryczna	L05,L06,L07,L08	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
2	TK11	Sterowanie rozmyte mobilnym robotem kołowym - realizacja numeryczna	L09,L10,L11,L12	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
2	TK12	Neuronowe sterowanie behawioralne mobilnym robotem kołowym - realizacja numeryczna.	L13,L14,L15,L16	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
2	TK13	Rozmyte sterowanie behawioralne mobilnym robotem kołowym - realizacja numeryczna	L17,L18,L19,L20	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
2	TK14	Liniowo kwadratowe sterowanie optymalne z wyliczanym momentem (robot manipulacyjny o dwóch stopniach swobody) - realizacja numeryczna	L21,L22,L23,L24	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
2	TK15	Uczenie ze wzmocnieniem w sterowaniu mobilnym robotem kołowym - realizacja numeryczna	L25,L26,L27,L28	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
2	TK16	Zaliczenie laboratorium	L29,L30

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 7.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 8.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 15.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 30.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)		Udział w konsultacjach: 10.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład
Laboratorium	Ocena z zajęć laboratoryjnych jest obliczana na podstawie średniej ocen z aktywności na zajęciach oraz ocen ze sprawozdań.
Ocena końcowa	Przedmiot zalicza się na podstawie pozytywnej oceny z laboratorium

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	Z. Hendzel; M. Kołodziej	Parametric Identification of the Mathematical Model of a Mobile Robot with Mecanum Wheels	2023
2	Z. Hendzel; M. Kołodziej	Neural Dynamic Programming with Application to Wheeled Mobile Robot	2022
3	Z. Hendzel; P. Penar	Experimental Verification of the Differential Games and H∞ Theory in Tracking Control of a Wheeled Mobile Robot	2022
4	Z. Hendzel; J. Wiech	Robotic Swarm Shape Control Based on Virtual Viscoelastic Chain	2021
5	Z. Hendzel; M. Kołodziej	Robust Tracking Control of Omni-Mecanum Wheeled Robot	2021
6	Z. Hendzel; P. Penar	Biologically Inspired Neural Behavioral Control of the Wheeled Mobile Robot	2021
7	Z. Hendzel; P. Penar	Experimental verification of H∞ control with examples of the movement of a wheeled robot	2021
8	Z. Hendzel	A Description of the Motion of a Mobile Robot with Mecanum Wheels – Dynamics	2020
9	Z. Hendzel	A Description of the Motion of a Mobile Robot with Mecanum Wheels – Kinematics	2020
10	Z. Hendzel; P. Penar	Optimal Control of a Wheeled Robot	2020
11	Z. Hendzel	Hamilton-Jacobi inequality robust neural network control of a mobile wheeled robot	2019
12	Z. Hendzel; J. Wiech	Overhead Vision System for Testing Swarms and Groups of Wheeled Robots	2019
13	Z. Hendzel; J. Wiech	Robotic Swarm Self-Organisation Control	2019
14	Z. Hendzel; P. Penar	Zero-Sum Differential Game in Wheeled Mobile Robot Control	2019