course-details-portlet

TTK4192

Oppdragsplanlegging for autonome systemer

Velg studieår
Studiepoeng 7,5
Nivå Høyere grads nivå
Undervisningsstart Vår 2025
Varighet 1 semester
Undervisningsspråk Engelsk
Sted Trondheim
Vurderingsordning Samlet karakter

Om

Om emnet

Faglig innhold

Baneplanlegging: Oppsummering fra differensialgeometri og numerisk analyse, inkludert egenskaper til parametriske 2D/3D-kurver, krumning og torsjon, interpolering/tilnærming. Oversikt over kjøretøyets kinematiske og dynamiske begrensninger og deres tilknytning til baneplanlegging. Grunnleggende banegenerering for å koble sammen veipunkter: Dubins paths, Reeds-Shepp car, splines, Pythagorean Hodographs, spirals. Hinderrepresentasjon. Veikartmetoder for å generere veipunkter: Voronoi diagrams, probabilistic roadmaps, Rapidly-exploring random trees (RRTs). Grafsøkealgoritmer for dynamisk beregning av den optimale sekvensen av veipunkter. Optimal kontroll og optimaliseringstilnærminger. Kunstig potensialfelt.

AI-planlegging: Introduksjon til Markov-beslutningsprosess og løsninger basert på dynamisk programmering og forsterkende læring. Deliberative vs reaktive systemer. Grunnleggende automatiserte planleggingsmetoder og algoritmer (state machines, STRIPS). Hierarchical task networks. (HTN). Temporal models.

Læringsutbytte

Kunnskap: Detaljert kunnskap om baneplanlegging og AI-planlegging. Kunne lese og forstå metoder publisert i litteraturen og vurdere og sammenligne disse med metoder brukt i praktiske systemer. Ferdigheter: Design og implementer bane- og handlingsplanleggingssystemer for skip, undervannsfarkoster og luftfartøyer. Kunne simulere grunnleggende bane- og handlingsplanleggingstilnærminger, og deres hovedvariasjoner, på slike systemer, inkludert en liten ekte mobil robot. Selvstendig ledelse av mindre FoU-prosjekter og bidra aktivt i større prosjekter. Generell kompetanse: Kommunisere arbeidsrelaterte problemer med spesialister og ikke-spesialister.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og obligatoriske dataoppgaver. Målet med oppgavene er å simulere og teste egenutviklede bane og handlingsplanleggingsmetoder for marine, terreng og luftfartøy. Minst én algoritme vil også bli implementert på en reell, småskala mobilrobot.

Obligatoriske aktiviteter

  • Oppgaver

Mer om vurdering

Skriftlig skoleeksamen (80%) og én obligatorisk A-F oppgave (20%) gir grunnlag for sluttkarakter i emnet. I tillegg, tre obligatoriske (bestått/ikke bestått) oppgaver må leveres. Sluttkarakteren angis med bokstavkarakter. Eksamen gis kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk. Ved utsatt eksamen kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Dataøvingene, hjemmeprosjektet og skriftlig eksamen må være bestått for å bestå emnet. Dersom studenten også etter utsatt eksamen har sluttkarakteren F/ikke-bestått, må studenten gjenta hele emnet neste studieår.

Forkunnskapskrav

TTK4105 Reguleringsteknikk eller TTK4230 Automatiseringsteknikk eller tilsvarende. TTK4130, Modellering og simulering. TTK4135, optimalisering og regulering.

Kursmateriell

  • LaValle, Steven M. Planning algorithms. Cambridge university press, 2006.
  • Lekkas A.M. Lecture notes on path- and action planning, 2022.

Fagområder

  • Teknisk kybernetikk
  • Sivilingeniør- og arkitektutdanning
  • Teknologiske fag

Eksamen

Eksamen

Vurderingsordning: Samlet karakter
Karakter: Bokstavkarakterer

Ordinær eksamen - Vår 2025

Skriftlig skoleeksamen
Vekting 8/10 Hjelpemiddel Kode B Dato 19.05.2025 Tid 15:00 Varighet 4 timer Eksamenssystem Inspera Assessment
Sted og rom for skriftlig skoleeksamen

Oppgitt rom kan endres og endelig plassering vil være klar senest 3 dager før eksamen. Du finner din romplassering på Studentweb.

Sluppenvegen 14
Rom SL111 brun sone
1 kandidat
Rom SL420
Rom SL111 blå sone
36 kandidater
Rom SL315
1 kandidat
Rom SL520
4 kandidater
Oppgave
Vekting 2/10 Dato Innlevering 02.05.2025 Tid Innlevering 23:59

Utsatt eksamen - Sommer 2025

Skriftlig skoleeksamen
Vekting 8/10 Hjelpemiddel Kode B Varighet 4 timer Eksamenssystem Inspera Assessment
Sted og rom
Oppgitt rom kan endres og endelig plassering vil være klar senest 3 dager før eksamen. Du finner din romplassering på Studentweb.