Robotika, robotai ir orlaiviai žemės ūkyje (IFISB097)

Dalyko anotacija lietuvių kalba

Šio dalyko studijos suteikia žinių apie robotiką. plačiąja prasme. Apžvelgiami robotų tipai ir robotikos pasiekimai. Analizuojami pagrindiniai robotikos teoriniai principai: roboto darbas uždarame cikle, valdymo, stabilumo klausimai, kinematinis ir dinaminis požiūris į robotiką. Taip pat aptariami robotų jautikliai, varikliai, judesio formavimo principai, tiek roboto rankoms, tiek važiuojantiems robotams. Plačiai nagrinėjami kognityvieji robotikos aspektai bei roboto ir žmogaus sąveika. Studentai įgis žinių apie robotų ir orlaivių konstrukcijas, jų darbo technologinius procesus ir panaudojimo galimybes precizinio žemės ūkio technologinėse operacijose. Supažindinama su robotų ir orlaivių išmaniaisiais įrenginiais, jų veikimo teoriniais pagrindais, technologinių operacijų efektyvumo ir poveikiu aplinkai vertinimu.

Dalyko anotacija užsienio kalba

Studies of this subject provide knowledge about robotics in a wide sense. Robot types and achievements in robotics are analysed. Main principles of robotics are introduced: closed loop issues, control and stability, kinematic and dynamic views onto robotics. Sensors, motors, movement principles, both for robot arms and driving robots are being analysed. Cognitive aspects are widely studied, too, as well as human robot interaction. Students will gain knowledge about robot and aircraft constructions, technological processes of their work and possibilities of their use in technological operations of precision agriculture. Theoretical foundations of robot and aircraft intelligent devices and their operation, evaluation of the efficiency and environmental impact will be presented.

Būtinas pasirengimas dalyko studijoms

Išklausyti studijų pagrindų dalykai: Matematika; Fizika; Programavimo technologijos; Elektrotechnika ir elektronika, Automatinis valdymas, Dirbtinio intelekto taikymas, Sumanioji biosistemų inžinerija-1, Sumanioji biosistemų inžinerija-2. Išklausyti specialiojo lavinimo dalykai: Agronomija.

Dalyko studijų rezultatai

Geba identifikuoti ir spręsti inžinerinius klausimus, susijusius su robotika, robotų ir orlaivių  taikymu preciziniame žemės ūkyje, gerinant žmogaus darbo sąlygas ir mažinant aplinkos taršą. Geba rinkti, analizuoti ir taikyti informaciją, reikalingą sprendžiant robotų ir orlaivių diegimo technologines problemas augalininkystėje, daržininkystėje, sodininkystėje ir kitose srityse. Geba savarankiškai mokytis ir dirbti komandoje, bendrauti su bendramoksliais, specialistais ir kitais suinteresuotais visuomenės nariais, perteikiant robotikos, robotų ir orlaivių diegimo technologijų žinias, analizuoti ir kritiškai vertinti informaciją bei spręsti profesinės veiklos uždavinius. Geba vertinti sumaniosios inžinerijos žinių svarbą ir galimas robotizuotų sistemų ateities perspektyvas

Dalyko turinys

1. Įvadas į robotiką: robotų rūšys, komponentai, naujausi robotikos pasiekimai.
2. Uždaras ciklas robotikoje.
3. Fizikiniai jutiklių veikimo principai
4. Jutiklių panaudojimas robotikoje
5. Mechaninė robotų struktūra.
6. Robotų kinematika ir dinamika.
7. Roboto judėjimo planavimas
8. Robotų orientacija aplinkoje, vietos nustatymas ir žemėlapių sudarymas.
9. Dirbtinis intelektas ir robotika.
10. Robotų rega
11. Robotikos sistemų architektūra.
12. Žmogaus ir roboto sąveika
13. Robotų manipuliatoriai
14. Ratiniai robotai
15. Skraidantys robotai.
16. Žemės ūkio robotų konstrukcijų ypatumai, valdymo technologijos.
17. Robotai dirvožemio savybių nustatymui
18. Precizinės augalininkystės

Dalyko studijos valandomis

Paskaitos 60 val.
Laboratoriniai darbai 25 val.
Praktiniai darbai (pratybos) 20 val.
Iš viso kontaktinio darbo 105 val.
Savarankiškas darbas 108 val.
Iš viso: 213 val.

Studijų rezultatų vertinimas

Savarankiškas, individualus darbas 15 %
Laboratoriniai darbai ir pratybos 20 %
Koliokviumas 15 %
Egzaminas 50 %

Literatūra

1. IEEE Guide to the World of Robots
2. Lynch, K. M. and Park F.C. Modern Robotics, Mechanics, Planning and Control. Park, preprint, 2019, 644 p.
3. Ben-Ari M., Mondada F. Elements of Robotics, 2018, 324 p.
4. Vougioukas A. G. Agricultural robotics. Annual review of control, robotics, and autonomous systems. Annual Reviews. 2019, p.30
5. Zhang B., Xie Y., Zhou J., Wang K., Zhang Z. Stete-of-the-art robotic grippers, grasping and control strategies, as well as their application in agricultural robots: A review. Computers and Electronics in Agriculture, 2020, p. 20
6. Celen, I. H., Önler, E., de Lyon, L. B. Drone technology in precision agriculture. Academic Studies in Engineering Sciences, Publisher Livre de Lyon, Book chapter 9, 2020, p. 121–149
7. Krishna K.R. Agricultural Drones: A Peaceful Pursuit. E-Book, Taylor & Francis Group, 2017, 413 p.