BME VIK - Intelligens rendszerek

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Lantos Béla,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Lantos Béla	egyetemi tanár	Irányítástechnika és Informatika Tanszék
dr. Laczházi Gyula	adjunktus	Irányítástechnika és Informatika Tanszék
dr. Loványi István	docens	Irányítástechnika és Informatika Tanszék
dr. Nagy Ákos	docens	Irányítástechnika és Informatika Tanszék
dr. Vajta László	adjunktus	Irányítástechnika és Informatika Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Robotok irányítása

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:

7. A tantárgy célkitűzése

A tárgy összefoglalja a korszerű (szenzorcsatolt, kooperáló, mobilis) robotrendszerek elméleti alapjait, bemutatja a más tárgyakban elsajátított ismeretek felhasználását robotrendszerekben, továbbá az ilyen rendszerek tervezésénél alkalmazható informatikai módszereket.

8. A tantárgy részletes tematikája

I. Szenzorcsatolt robotirányítások

- Robot szenzorok. Többkomponensű erő és nyomatékérzékelők. Taktilis szenzorok. Erő/nyomaték, taktilis és látási információ integrálása robotirányító rendszerekhez. Illesztési és párhuzamos feldolgozási feladatok.

- Távolságkép feldolgozás a robotikában. Tárgymodell és jelenet. Képfeldolgozásnál fellépő paraméterbecslési alapfeladat korlátozással. Sík, henger, gömb és kúpfelület paramétereinek meghatározása.

Modellillesztés a pozíció és orientáció egyidejű meghatározásával (Faugeras módszere), kvaterniók és kiterjesztett Kalman-szűrő használata. Mozgás detektálása képben.

- Szenzorcsatolt irányítás realizációja. nyelvi feltételek, feladatleírás. Magasszintű robotprogramozási nyelvek.

II. Kooperáló robotok

- Kooperáló robotok irányítási modelljei és irányítási stratégiái.

- Kooperáló robotok szenzor és irányító rendszerei.

III. Intelligens kezek

- Intelligens kezekkel végzett operációk, task primitivek, akciók. Az irányítási architektura szintjei. Task kritériumok, végrehajtás, dekompozíció. A primitivek reprezentálása. Intelligens kéz felépítése, érzékelői, irányítási architekturája.

- Többujjas robotkezek kinematikája. Megfogás tervezés. A koordinált manipuláció irányítási algoritmusa. A többujjas megfogás és manipuláció analízise. Az ujjhegy-erő dekompozíciója megfogó és manipulációs erőkre. Alak interpretáció taktilis érzékelés alapján.

IV. Mobilis robotok

- Mobilis robotok osztályozása. Kereken és lábon járó robotok irányítási modelljei. Mobilis robotok szenzor és irányító rendszerei.

- Pályatervezési algoritmusok akadályok esetén. Térkép, mozgáskövetés. Ütközés elkerülési stratégiák multirobotos rendszerben. 3D mozgásszimuláció.

V. Robotrendszerek mesterséges intelligencia eszközei

- A gépi tanulás fejlődési irányai. Tanuló rendszerek alapstrukturái. Tanuló automaták modelljei.

- Fuzzy automata mint robotirányítási modell. Tudás-alapú, fuzzy-elvű robotirányítások.

- Neurális hálózatok alkalmazása robotirányítási algoritmusokban. A tanulási folyamatok konvergencia kérdései.
Neurális hálózatok alkalmazása hierarchikus robotrendszerekben.

- Funkcionális programozás (LISP), logikai programozás (PROLOG), produkciós rendszerek (OPS 5). Fejlesztési környezetek, szakértői keretrendszerek, generátorok és használatuk.

- Szakértői rendszerek tervezési folyamatai. Szakértői rendszerek illesztése nagyobb méretű szoftver rendszerekbe, illesztés valós idejű rendszerekhez.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

A tantárgy előadásból áll, amelynek anyagába beillesztésre kerülnek az elméletet magyarázó illusztrációs példák és esettanulmányok.

10. Követelmények

a) Szorgalmi időszakban:

-A félév lezárásának módja: vizsga.

-1 nagy ZH, a vizsgajegybe (20 %-ban) beszámít.

- Az aláírás és a vizsgára bocsátás feltétele: eredményes nagy ZH.

b)A vizsgaidőszakban:

-a vizsga írásbeli

-a tárgyhoz tartozó kreditpontok megszerzésének feltétele az aláírás és a sikeres vizsga.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Ajánlott irodalom:

-Dillmann, R.: "Lernende Roboter", Springer, 1988.

-de Silva, C.W. - MacFarlane, A.G.J.: "Knowledge-based control with appplication to robots". Springer, 1989.

-Porter, W.A. - Kak, S.C. - Aravena, J.L. (ed):"Advances in computing and control". Springer, 1989.

-Berns, A. - Huhn, A.- Rosauer, A. - Rude, A. - Dillman, R.: "Neurale Netze, regelbasierte Systeme und andere Techniken zur Steuerung mobiler Roboter". FZI Karlrsruhe, 1990.

-Kanade, T.: "Three-dimensional machine vision". Kluwer Academic Publishers, 1987.

-Rembold, U. - Hörmann, K. (ed.): "Languages for sensor-based robotics". Springer, 1987.

-Venkataraman, S.T.-Tberall, lT.(ed.): "Dextrous robot hands", Springer, 1990.

-Vukobratovic, M. - Borovac, B. -Surla, D. - Stokic, D.: "Biped locomation. Dynamics, stability, control and application". Springer, 1990.

-Tzafestas, S.G. (ed.):"Intelligent robotic systems". Dekker Inc., 1991.

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Lantos Béla	egy. tanár	Ir. techn. és Informatika
dr. Laczházi Gyula	egy. adj.	Ir. techn. és Informatika
dr. Loványi István	egy. doc.	Irányítástech. és Informatika
dr. Nagy Ákos	egy. doc.	Ir. techn. és Informatika
dr. Vajta László	egy. adj.	Irányítástechn. és Informatika