Fundamentos de Robótica e Biónica

Conhecimentos de Base Recomendados

NA

Métodos de Ensino

As aulas teóricas são dedicadas à apresentação dos conceitos abordados na unidade curricular com o auxílio de meios audiovisuais. Nas aulas teórico-práticas, problemas relacionados aos tópicos tratados nas aulas teóricas são discutidos, resolvidos e implementados em software. Parte das aulas ocorre em ambiente de laboratório, utilizando simulação e hardware robótico.

Resultados de Aprendizagem

A unidade curricular de Fundamentos de Robótica e Biónica tem como objetivo principal introduzir a análise e projeto de sistemas robóticos (manipuladores, robôs biónicos e robôs moveis). É dado ênfase à realização prática dos assuntos abordados, nomeadamente pela utilização de simuladores e robôs reais. Depois desta unidade curricular pretende-se que os alunos estejam preparados para iniciar uma atividade na área, estabelecer diálogo com especialistas, e ser capaz de projetar, operar e manter equipamentos robóticos usados nas mais diversas áreas de atividade.

Estágio(s)

Não

Programa

Manipuladores Robóticos: tipos de robôs, posição e orientação no espaço 3D, cinemática direta e inversa, singularidades, Jacobiano, dinâmica. Atuadores e sensores para robôs. Implementação em software. Programação off-line de manipuladores robóticos. Programação on-line de robôs colaborativos. Interação humano-robô.

Fundamentos de Biônica: Robôs bioinspirados, atuação e monitorização, projeto, fabricação e controle de robôs bioinspirados.

Locomoção de robôs móveis (com rodas): Sistemas holonômicos e não holonômicos, Centro Instantâneo de Curvatura (ICC), modelos cinemáticos, sensores para robôs móveis, controle de movimento, navegação, mapeamento, localização, algoritmos de planeamento global de trajetória (path finder).

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo: 40.0%
Exame: 60.0%

Bibliografia

Corke, P., Jachimczyk, W. and Pillat, R. (2023) Robotics, vision and Control, Springer. 978-3-031-07262-8

Craig, J. (1970) Introduction to robotics, 4th edition, Pearson. 978-1-292-16493-9

Nehmzow, U. (2012) Mobile Robotics, Springer. 978-1-85233-726-1

Khatib, O., & Siciliano, B. (2016) Springer Handbook of Robotics. Springer. 978-3-319-32550-7

Anis Koubaa (2022) Robot Operating System (ROS). Springer. 978-3-030-75474-7

Gregory Dudek, Michael Jenkin (2010) Computation Principles of Mobile Robotics, Cambridge University Press, 2nd edition

Roland Siegwart, Illah Nourbakhsh, Davide Scaramuzza (2011) Introduction to Autonomous Mobile Robots

The MIT Press, 2nd edition

Gregor Klančar, Andrej Zdešar, Sašo Blažič, Igor Škrjanc (2017) Wheeled Mobile Robotics, From Fundamentals Towards Autonomous Systems, Butterworth-Heinemann

Sebastian Thrun, Wolfram Burgard and Dieter Fox (2005) Probabilistic Robotics, The MIT Press