Budgetår
Institution
ISYExaminator
Erik FriskSchemablock
HalvterminHT1: block 1
Huvudområden
ElektroteknikDatateknik
Nivå
A1XTidsfördelning
6,0HPSchemalagd tid: 40 timmar
Självstudietid: 120 timmar
Innehåll
- Introduktion till autonoma system och farkoster; identifiering av möjligheter och svårigheter.
- Vanliga systemarkitekturer för autonomt beslutsfattande, maskininlärning, planering och reglering.
- Dynamiska modeller för planering och styrning av autonoma farkoster.
- Grundläggande planeringsalgoritmer i grafer och träd för rörelser hos enkla robotar.
- Avancerade algoritmer för rörelseplanering för icke-holonoma farkoster beskrivna av dynamiska rörelseekvationer med differentiella bivillkor.
- Introduktion till och användande av metoder för lokalisering och kartering för autonoma farkoster.
- Reglering av autonoma farkoster; vägföljning, modell-prediktiv reglering (MPC) och reglering av banhastighet.
- Lärande system inom autonoma farkoster: reinforcement learning, maskininlärning medelst djupa neurala nätverk och Markov-beslutsprocesser (MDP).
- Samarbetande autonoma farkoster, inklusive markfordon och flygande farkoster, samt erforderlig kommunikation.
Mål
Att ge en teoretisk, teknisk och praktisk grund för hur planering
och reglering för autonoma farkoster kan realiseras i komplexa
scenarier. Det övergripande målet är förståelse för hur metoder från
olika fält kan samverka och integreras för att tillämpas på autonoma
farkoster.
Efter genomförd kurs skall studenten kunna
- förklara och identifiera möjligheter och svårigheter med autonoma farkoster i samhället.
- beskriva, använda, och värdera vanliga systemarkitekturer för autonoma farkoster.
- välja nödvändig instrumentering och förklara hur olika komponenter används samt hur dessa samverkar inom planering, reglering, kartering, perception och andra centrala delar av en autonom farkost.
- beskriva och jämföra moderna algoritmer för rörelseplanering och reglering av farkoster med kinematiska och dynamiska begränsningar samt att kunna motivera val av metod i ett specifikt scenario.
- beskriva och föreslå strategier för hur robusthet i systemen kan uppnås genom återkoppling samt kunna tillämpa optimal styrning och modellprediktiv reglering för autonoma farkoster.
- förklara och utvärdera interaktionen mellan rörelseplanering och reglering av en autonom farkost.
- identifiera hur lärande kan användas för en autonom farkost.
- implementera enklare regulatorer och planerare för system av samarbetande autonoma farkoster.
- implementera funktioner på existerande hårdvaruplattform med hjälp av tillgängliga kodbibliotek för att lösa problem för autonoma farkoster i labbmiljö.
- beskriva delar av den senaste forskningen inom fältet samt kunna läsa och tillgodogöra sig ny metodik som presenteras i vetenskapliga artiklar.
Examinationsmoment
UPG1 - 4,0 HPInlämningsuppgifter (U, 3, 4, 5)
PROJ - 2,0 HP
Projekt (U, G)
UPG2 - 0,0 HP
Inlämningsuppgift för högre betyg (U, 3, 4, 5)
Organisation
Kursen består av föreläsningar, lektioner, inlämningsuppgifter, samt avslutande projekt.
Litteratur
Böcker
LaValle, S.M., (2006) Planning Algorithms, Cambridge University Press.Siciliano, Bruno, Khatib, Oussama, (2016) Handbook of Robotics SpringerISBN: 9783319325507Sutton, R. S., and Barto, A. G, (2018) Reinforcement Learning: An Introduction, 2nd Ed. Cambridge, MA: MIT Press.
Artiklar
Paden, B., Cap, M., Yong, S. Z., Yershov, D., and Frazzoli, E., A survey of motion planning and control techniques for self-driving urban vehicles, IEEE Trans. Intell. Vehicles 1:1 (2016) 33–55.Övrigt
Kurslitteraturen består av bokkapitel, vetenskapliga artiklar i tidskrifter och konferenser i fältet, samt kursmanuskript. Ovanstående böcker och artiklar utgör en delmängd av den litteratur som kommer att användas i kursen. En komplett litteraturlista kommer att finnas tillgänglig via kursens hemsida.
Relaterade profiler
Mekatronik
MEK - ISY |
Styr- och informationssystem
SIS - ISY |
Rekommenderade förkunskaper
Reglerteknik, grundläggande mekanik och programmering.
Mekanik, del 1
TMME12 - 4,0 HP - HT2 block 2 |
Mekanik, del 2
TMME04 - 6,0 HP - VT1 block 4 |
Reglerteknik
TSRT12 - 6,0 HP - VT1 block 1 |
Kommentarer
Logga in för att kunna läsa och skriva kommentarer. |