課程大綱
移動機器人與自駕車專題
本課程從機率的角度向學生介紹移動機器人和自動駕駛車輛的定位、路徑規劃和控制。 主題包括遞迴式的狀態估計、高斯濾波器、非參數濾波器、機器人運動和感知、定位、地圖建構、SLAM(同時定位與地圖建構演算法 )、避障、導航等。實驗作業提供有關伺服驅動器、感測器、電路和基於微處理器的實時控制、機器人作業系統 (ROS) 程式設計的實作經驗。 學生將以小組為單位實際操作與實作移動機器人系統。
控制系統二
本課程將接續控制系統一的內容,將提供學生狀態空間設計、數位控制與非線性系統的基礎知識。狀態空間設計的部分,將從回顧基本的線性代數開始,並介紹如何透過狀態向量表示線性系統。學生在這門課中將學到如何設計控制系統中的全狀態回授控制器、估測器與動態補償器。在數位控制方面,會先介紹Z轉換,以及設計連續與離散系統間的等效控制器。最後,我們將會介紹基本的非線性系統分析方法與控制工具。
數位控制系統
本課程為學生提供了數位控制系統的基本知識, 包含數位控制系統的基礎介紹、Z轉換、訊號採樣與重建、開迴路與閉迴路系統、響應特性、穩定性分析,以及於古典控制和現代控制中的數位控制器設計。 學生亦會學到如何透過Matlab進行模擬與分析,將控制理論實際應用於工程問題。
機器人學
這門課程提供了機器人機構、動力學和智慧控制的基礎。主題包括致動器和感測器、平面和空間運動學、多剛體動力學、運動規劃、控制器設計等等。實驗包含馬達驅動、感應器、電路、機器手臂的組裝、基於微處理器的控制以及機器人作業系統(ROS)的應用。在課程結束前,學生將分組競爭完成競賽。