Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi · Elektrik-Elektronik Mühendisliği (%30 İngilizce) · Lisans
Dersin Amacı
Robotun temel bileşenlerini öğrenip, mobil robot üzerinde projeler geliştirebilecek hem yazılım hem donanım altyapısını sağlamak. Aynı zamanda robotik sistemlerin matematiksel modelleme, kontrol ve simülasyon süreçlerini öğrenmek. Öğrencilerin, endüstriyel ve akademik alanda kullanılabilecek ileri robotik çözümler tasarlama becerisi kazanmaları hedeflenmektedir.
Ders İçeriği
Robotun temel bileşenleri, kontrolcü tasarımı, sensörler, davranışsal robotik, lineer sistemler, çıkış geribesleme, durum geribesleme, kararlılık, kontrol edilebilirlik, gözlemlenebilirlik, hareket planlama, ROS, Gazebo.
Zorunlu Kaynaklar
- Nikolaus Correll, Introduction to Autonomous Robots, 2020.
- Morgan Quigley, Brian P. Gerkey, and William D. Smart, Programming Robots with ROS, O’Reilly, 2015.
Önerilen Kaynaklar
- Bruno Siciliano, Oussama Khatib (Eds.), Handbook of Robotics, 2nd Edition, Springer, 2016.
- H. Choset, K. M. Lynch, S. Hutchinson, G. Kantor, W. Burgard, L. E. Kavraki and S. Thrun, Principles of Robot Motion: Theory, Algorithms, and Implementations, MIT Press, 2005.
- S. Thrun, W. Burgard, and D. Fox, Probabilistic Robotics, MIT Press, 2005.
Açıklamalar
Yazılım Paketleri
- MATLAB (R2024b)
- Linux
- ROS (Robotik İşletim Sistemi)
Kurallar
Kurallar ve Hatırlatmalar:
1. Devamsızlık: Yönetmeliklere göre bir öğrenci toplam ders saatinin %30’na devam etmemesi halinde dersten devamsızlık notu alır (DZ) ve başarısız olur. Uygulamalı derslerde bu oran %20 olarak belirlenmiştir.
2. Derse Geç Katılma: Derslere zamanında katılmanız beklenmektedir. Bir öğrencinin derse zamanında katılmış sayılabilmesi için dersin ilk 15 dakikası içerisinde dersliğe gelmiş olması gerekmektedir.
3. Yardım Almak: Ders esnasında ya da görüşme saatlerinde dersle ilgili sorularınızı sorup konuyu vaktinde öğrenmeniz eğitiminiz için önemlidir. Öğrencilerimizin, gerektiği hallerde, yardım almalarını tavsiye ediyoruz.
4. Akademik dürüstlük: Dersin notuna katkısı olacak çalışmaların tamamen kendi gayret ve eseriniz olması beklenmektedir. İntihal, kopyalama gibi etik olmayan durumlarda İZÜ’nun ilgili yönetmelikleri gereği disiplin soruşturması açılıp gerekli cezai müeyyidelere tabii olursunuz.
5. Bu izlencede belirtilen değerlendirmeler sabit olup, not yükseltme amaçlı herhangi bir telafi ölçme yapılmayacaktır.
Dersin Öğrenme Çıktıları
- Mobil robotun temel bileşenlerinin öğrenilmesi
- Robotik sistemin lineerleştirilip, farklı kontrolcüler ile kontrolünün yapılabilmesi
- Robotik sistemin matematik modeli üzerinden gerekli analizlerin yapılabilmesi
- Hareket planlama algoritmalarının öğrenilmesi
- ROS ve Gazebo ile bir mobil robot sistemini yazılımsal gerkçeklenmesinin ve simülasyonunun yapılması
Öğretim Yöntem ve Teknikleri
Ölçme ve Değerlendirme
AKTS / İş Yükü
| Etkinlik | Sayı | Süre (saat) | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi (Sınav Haftası Dahil) | 15 | 2 | 30 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi | 15 | 2 | 30 |
| Ara Sınav | 1 | 7 | 7 |
| Kısa Sınav | 5 | 2 | 10 |
| Ödev | 5 | 2 | 10 |
| Uygulama | 15 | 2 | 30 |
| Final | 1 | 7 | 7 |
Ders Akışı
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Robotiğe Giriş, robotun temel bileşenleri | . |
| 2 | Kontrolcü tasarımı | . |
| 3 | ROS’a giriş | . |
| 4 | Sensörler | . |
| 5 | Davranışsal robotik | . |
| 6 | İleri ROS konuları | . |
| 7 | Lineer Sistemler | . |
| 8 | Ara-sınav | , |
| 9 | Gazebo simülasyon ortamı | . |
| 10 | Çıkış geribesleme, durum geribesleme | . |
| 11 | Kararlılık, kontrol edilebilirlik, gözlemlenebilirlik | . |
| 12 | Hareket planlama – Potansiyel fonksiyonlar | . |
| 13 | Harita tabanlı yaklaşımlar ve Olasılık yol haritaları | . |
| 14 | Proje 1 | . |
| 15 | Proje Teslimi | . |
| 16 | Final Sınavı | . |