Přednášky
1. Úvod do předmětu. Přehled kurzu. Význam senzorů v teorii řízení.
2. Typy senzorů pro mechatronické a robotické systémy, jejich typické aplikace. Komunikace a sběr dat, převodníky. Vizualizace a simulace dat ze senzorů na bázi ROS.
3. Senzory přiblížení a posuvu: fotoelektrické (infračervené), indukční, kapacitní, ultrazvukové a laserové, jiné. Principy a omezení.
4. Rotační snímače. Snímače teploty. Snímače ohybu, tlaku (sily), momentu, tenzometry. Principy a omezení.
5. Senzory IMU a principy akcelerometru, gyroskopu a magnetometru. Problematika odometrie.
6. Kamerové systémy, objektivy, čočky: RGB, infračervené, termální. Typické průmyslové úlohy, aplikace v servisní robotice.
7. Optical flow, disparity map, vizuální odometrie – algoritmy, přístupy a omezení.
8. Senzory pro biomedicínské mechatronické systémy. Principy: EMG, NIRS, ultrasonografie.
9. Range imaging – hlavní přístupy. Stereo triangulační senzory – specifika, principy, výhody a nevýhody, omezení a běžné aplikace.
10. Senzory založené na strukturovaném světlé – specifika, principy, výhody a nevýhody, omezení a běžné aplikace.
11. Time-of-flight senzory, interferometrie, kódovaná apertura – specifika, principy, výhody a nevýhody, omezení a běžné aplikace.
12. Senzory pro monitorování výrobního pracoviště.
13. Multisenzorová fúze dat, filtrování. Úvod do problematiky navigace, SLAM.
Cvičení
1. Příprava pracovního prostředí (ROS, Arduino IDE).
2. Příprava vizualizace a simulace dat ze senzorů na bázi ROS.
3. Senzory přiblížení a posuvu: fotoelektrické (infračervené), indukční, kapacitní, ultrazvukové a laserové, jiné.
4. Rotační snímače posunutí. Snímače teploty. Snímače ohybu, tlaku (síly), točivého momentu, tenzometrické snímače.
5. Akcelerometry, gyroskopy, senzory IMU. Implementace jednoduché odometrie a vizualizace dat.
6. Kamerové systémy: RGB, infračervené, termální.
7. Optical flow, disparity map algorithms, rozpoznávaní gest.
8. Vizuální odometrie. Využití specializovaného senzoru a implementace řešení pomocí standardní RGB kamery.
9. Senzory pro biomedicínské systémy.
10. Stereo triangulační senzory – sběr dat, zpracování, vizualizace.
11. Využití simulace hloubkové kamery v systému V-Rep, Gazebo.
12. Structured light and time-of-flight sensors – sběr dat, zpracování, vizualizace. Sledování pohybu člověku.
13. Využití hotových řešení pro zpracování obrazu. Test znalostí.
1. Úvod do předmětu. Přehled kurzu. Význam senzorů v teorii řízení.
2. Typy senzorů pro mechatronické a robotické systémy, jejich typické aplikace. Komunikace a sběr dat, převodníky. Vizualizace a simulace dat ze senzorů na bázi ROS.
3. Senzory přiblížení a posuvu: fotoelektrické (infračervené), indukční, kapacitní, ultrazvukové a laserové, jiné. Principy a omezení.
4. Rotační snímače. Snímače teploty. Snímače ohybu, tlaku (sily), momentu, tenzometry. Principy a omezení.
5. Senzory IMU a principy akcelerometru, gyroskopu a magnetometru. Problematika odometrie.
6. Kamerové systémy, objektivy, čočky: RGB, infračervené, termální. Typické průmyslové úlohy, aplikace v servisní robotice.
7. Optical flow, disparity map, vizuální odometrie – algoritmy, přístupy a omezení.
8. Senzory pro biomedicínské mechatronické systémy. Principy: EMG, NIRS, ultrasonografie.
9. Range imaging – hlavní přístupy. Stereo triangulační senzory – specifika, principy, výhody a nevýhody, omezení a běžné aplikace.
10. Senzory založené na strukturovaném světlé – specifika, principy, výhody a nevýhody, omezení a běžné aplikace.
11. Time-of-flight senzory, interferometrie, kódovaná apertura – specifika, principy, výhody a nevýhody, omezení a běžné aplikace.
12. Senzory pro monitorování výrobního pracoviště.
13. Multisenzorová fúze dat, filtrování. Úvod do problematiky navigace, SLAM.
Cvičení
1. Příprava pracovního prostředí (ROS, Arduino IDE).
2. Příprava vizualizace a simulace dat ze senzorů na bázi ROS.
3. Senzory přiblížení a posuvu: fotoelektrické (infračervené), indukční, kapacitní, ultrazvukové a laserové, jiné.
4. Rotační snímače posunutí. Snímače teploty. Snímače ohybu, tlaku (síly), točivého momentu, tenzometrické snímače.
5. Akcelerometry, gyroskopy, senzory IMU. Implementace jednoduché odometrie a vizualizace dat.
6. Kamerové systémy: RGB, infračervené, termální.
7. Optical flow, disparity map algorithms, rozpoznávaní gest.
8. Vizuální odometrie. Využití specializovaného senzoru a implementace řešení pomocí standardní RGB kamery.
9. Senzory pro biomedicínské systémy.
10. Stereo triangulační senzory – sběr dat, zpracování, vizualizace.
11. Využití simulace hloubkové kamery v systému V-Rep, Gazebo.
12. Structured light and time-of-flight sensors – sběr dat, zpracování, vizualizace. Sledování pohybu člověku.
13. Využití hotových řešení pro zpracování obrazu. Test znalostí.