Ρομποτική και Αλληλεπίδραση Ανθρώπου-Μηχανής

Το μάθημα αποτελεί μια εισαγωγή σε βασικές τεχνολογίες Ρομποτικής, αλληλεπίδρασης ανθρώπου με μηχανές, καθώς και στην συνέργια των προαναφερθέντων τεχνολογιών.

Στόχοι Μαθήματος

Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση από τους σπουδαστές βασικών μοντέλων ρομποτικών χειριστών καθώς και των δυνατοτήτων μοντέλων υπολογιστικής νοημοσύνης σε εφαρμογές αλληλεπίδρασης ανθρώπου με μηχανές. Στόχο του μαθήματος αποτελεί η κατανόηση από τους σπουδαστές του μαθηματικού μοντέλου ρομποτικού χειριστή δύο βαθμών ελευθερίας. Επίσης αναφέρεται σε εισαγωγικές έννοιες του μαθηματικού μοντέλου ρομποτικού χειριστή τριών βαθμών ελευθερίας. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην περιγραφή: ευθείας & αντίστροφης κινηματικής ανάλυσης, της κινηματικής της ταχύτητας και της επιτάχυνσης, στατικής ανάλυσης και δυναμικής ανάλυσης. Ιδιαίτερη έμφαση δίδεται στην μελέτη σημείων ιδιομορφίας καθώς και σε εφαρμογές ομογενών πινάκων μετασχηματισμού. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει επίσης στην εισαγωγή των σπουδαστών στις υπολογιστικές απαιτήσεις των αλγόριθμων που χρησιμοποιούνται. Γίνεται αναφορά σε αισθητήρα όργανα, στην επεξεργασία των πληροφοριών από αισθητήρια όργανα, σε τεχνολογίες ελέγχου καθώς και σε διάφορες μορφές επικοινωνίας ανθρώπου με μηχανές.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

-

Περιεχόμενα

1. Ταξινομήσεις ρομπότ και ρομποτικών εφαρμογών. Συνιστώσες ρομποτικών συστημάτων. Περιοχές ανάλυσης της ρομποτικής 2. Ρομποτικός χειριστής δύο βαθμών ελευθερίας: ευθεία/αντίστροφη κινηματική ανάλυση, σημεία ιδιομορφίας, κινηματική της ταχύτητας/επιτάχυνσης 3. Εξισώσεις ισορροπίας δυνάμεων /ροπών. Δυναμική ανάλυση. Υπολογισμός της ενέργειας. Ρομποτικός χειριστής τριών βαθμών ελευθερίας 4. Κινηματική περιγραφή ρομπότ. Συστήματα συντεταγμένων και συμβολισμοί 5. Ομογενείς πίνακες μετασχηματισμού. Μετατοπίσεις /περιστροφές. Τοποθέτηση αρπάγης. Περιγραφή στροφών. Αλγόριθμος Denavit-Hartenberg 6. Τεχνολογική εξέλιξη της ανάγκης για αλληλεπίδραση ανθρώπου με μηχανές 7. Ο «ανθρώπινος παράγοντας»: αισθητήρια όργανα, στοιχεία δράσης, ο εγκέφαλος και οι λειτουργίες του, η ομιλούμενη γλώσσα, η ανθρώπινη επίδοση 8. Μελέτη στοιχείων διάδρασης όπως διατάξεις ελέγχου, συναρτήσεις μεταφοράς, χωρικές συσχετίσεις, μοντέλα λειτουργίας, αισθήσεις, σφάλματα διάδρασης 9. Μοντελοποίηση της διάδρασης κυρίως με μοντέλα περιγραφικά και πρόβλεψης