مقدمة في علم الروبوت
لمحة عن المساق :
الغرض من هذا المساق هو عرض أساسيات النمذجة والتصميم والتخطيط، والسيطرة على أنظمة الروبوت. المواضيع المعالجة في هذا المساق هو دراسة موجزة عن النتائج ذات الصلة من علوم الهندسة، والحركة، والسكون، والديناميك، والتحكم. تتضمن المواضيع أسس الروبوتات في علم الحركة، والديناميك، والتحكم، وتخطيط الحركة، إنشاء المسار، والبرمجة والتصميم.
توضيح هام: ترجمت محتويات هذا المساق للتعليم المفتوح من جامعة ستانفورد إلى اللغة العربية من قبل مركز “شمسنا العربية”. لا يتحمل أي من الكادر التعليمي أو التعليم المفتوح في جامعة ستانفورد مسؤولية دقة أو اكتمال هذه الترجمة. علاوة على ذلك فإنه لا يوجد أي تمثيل أو ضمانات – صريحة أو ضمنية – من جامعة ستانفورد أو التعليم المفتوح في جامعة ستانفورد من أي نوع فيما يتعلق بالمحتويات المترجمة، بما في ذلك – على سبيل المثال لا الحصر- ضمانات الرواج، والملائمة لغرض معين، وعدم الانتهاك، أو عدم وجود أخطاء، سواء تم اكتشافها أم لا. كما لا تتحمل جامعة ستانفورد أو التعليم المفتوح في جامعة ستانفورد المسؤولية عن عدم الدقة في الترجمة – إن وجدت – وما ينتج عن ذلك من عيوب أخرى . وفي المقابل فإن عدم الدقة في الترجمة – إن وجدت – أو العيوب الأخرى الناتجة عنها والواردة في هذه المحتويات، هي مسؤولية حصرية لمركز “شمسنا العربية”، وليست مسؤولية التعليم المفتوح جامعة ستانفورد.
ميزات المساق
- المحاضرات 16
- الإمتحانات 0
- الطلاب 1
- التقييمات Yes
-
المحاضرات:
- المحاضرة 1 : نظرة عامة على المساق، وفيديو عن تاريخ الروبوتات، تطبيقات الروبوتات، مساقات الروبوتات الدورات في ستانفورد. علم الحركة، الديناميك، التحكم ، والتحكم بالقوى للذراع الآلية.
- المحاضرة 2 : الوصف المكاني، الاحداثيات العامة، الإحداثيات التشغيلية، دوران مصفوفة، مثال – دوران مصفوفة، السحب، مثال – السحب المتجانس، والمؤثرات (المعاملات) والمؤثرات العامة.
- المحاضرة 3 : تفسيرات التحويلات المتجانسة، التحولات المركبة، الوصف المكاني، تمثيل الدوران، زوايا إيلر والزوايا الثابتة، مثال – الحالة المتفردة، مؤثرات (معاملات) أيلر، مثال – الدوران
- المحاضرة 4 : حركية الذراع الآلية، وصلة الوصف، موصلات الوصلة، معاملات “دينافيت-هاتنبرغ”، مختصر معاملات “دينافيت-هاتنبرغ”، مثال – جدول “دينافيت-هاتنبرغ”، دراسة الحركية الأمامية
- المحاضرة 5 : ملخص– مرفق الإطار، مثال –الذراع الآلية RPRR ، ذراع ستانفورد شاينمان ، جدول “دينافيت-هاتنبرغ” لذراع ستانفورد شاينمان، دراسة الحركية الأمامية، مصفوفات T لذراع ستانفورد شاينمان – النتائج النهائية لذراع ستانفورد شاينمان.
- المحاضرة 6 : الحركية الآنية، مصفوفة جاكوبي، المشتق الجاكوبي المباشر، مثال 1، ذراع شاينمان ، مصفوفة جاكوبي الأساسية، تمثيل الموقع، الجداء التصالبي، انتشار السرعة، مثال 2
- المحاضرة 7 : الشكل الصريح للمصفوفة الجاكوبية ، المصفوفة الجاكوبية Jv/Jw في الإطار، مصفوفة جاكوبي في الإطار {0}، مصفوفة جاكوبي لذراع شاينمان ، الحركية الشاذة المتفردة.
- المحاضرة 8 : عرض لذراع شاينمان ، الحركية الشاذة المتفردة، مثال – الحركية الشاذة المتفردة، محاكاة الروبوت “بوما”،، المعدل الناتج عن التحكم في الحركة، السرعات والقوى الزاوية / الخطية، ثنائية السرعة/القوة ، العمل الإفتراضي، مثال
- المحاضرة 9 : تقديم للضيف المحاضر “غريغوري هاجر”، نظرة عامة – رؤية الكمبيوتر ، الحاسوبية في الرؤية الثنائية، إعادة البناء المعتمد على الرؤية الثنائية، خرائط التفاوت، ميزة التحديد SIFT، دورة التتبع ، فيديو استقرار الوجه، التحديات المستقبلية
- المحاضرة 10 : الضيف المحاضر “كراسيمير كولاروف”، توليد مسار المنحنى – المشكلة الأساسية، التخطيط الديكارتي، متعدد الحدود من الدرجة الثالثة، استخدام السرعات النقطية، الاستيفاء الخطي، كثيرات الحدود من الدرجة الأعلى، تخطيط المسار بوجود العقبات
- المحاضرة 11 : ديناميك الفضاء المشترك، خوارزمية نيوتن- أيلر، القصور الذاتي الموتِّر، على سبيل المثال، معادلات نيوتن-أيلر، معادلات لاغرانج ، معادلات الحركة
- المحاضرة 12 : معادلات لاغرانج، معادلات الحركة، الطاقة الحركية، معادلات الحركة- الصيغة الصريحة، الطرد المركزي وقوى كوريوليس، رموز كريستوفل ، مصفوفة الكتل، مصفوفة V، معادلة الحركة النهائية.
- المحاضرة 13 : التحكم – نظرة عامة، التحكم في الفضاء المشترك، التحكم بمعدل ناتج الحركة، النظم الطبيعية، ونظم التفرق، على سبيل المثال، استقرار النظام السلبي.
- المحاضرة 14 : التحكم PD، تقسيم التحكم، التحكم في الحركة، رد الإضطراب، خطأ الحالة المستقرة، تحكم PID، العطالة المؤثرة
- المحاضرة 15 : التحكم بالذراع الآلية، التحكم PD للثبات، التحكم وفق المهمة، معادلات الحركة وفق المهمة، ديناميك الفضاء التشغيلي، على سبيل المثال، فك الارتباط الديناميكي غير الخطي، تتبع المسار
- المحاضرة 16 : الامتثال، التحكم بالقوة، الديناميك، وصف المهام، الروبوتات التاريخية، روبوت ستانفورد الآمن للإنسان، الوضعية والتحكم بالمهام، التحكم بالجسم متعدد نقاط التماس
