현대 로봇공학, 강좌 3: 로봇 동역학 from Coursera

로봇이 어떻게 작동하는지 궁금하십니까? 로봇공학 분야의 직업에 관심이 있으십니까? 로봇공학의 모든 하위 분야에서 사용되는 기초적인 수학적 모델링 기법을 배우고 싶으신가요

그렇다면, ‘현대 로봇공학: 역학, 계획 및 제어(Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control)’ 전문 과정이 여러분께 도움을 드릴 수 있습니다.본 전문 과정은 여섯 개의 짧은 강의로 이루어져 있으며, 로봇공학 분야에서 일하기를 진지하게 고민하고 있거나 심화 연구를 수행하려는 학생들에게 적합합니다.단순한 기초 모음집이 아닙니다.

전문 과정의 3번째 강좌인 로봇 동역학에서는 정동역학(로봇의 구성, 속도, 관절 힘과 토크가 주어졌을 때 가속도 계산)과 역동역학(로봇의 구성, 속도, 가속도가 주어졌을 때 필요한 관절 힘과 토크 계산)을 위한 효율적인 수치 알고리즘을 배우게 되는데, 전자는 시뮬레이션에 유용하며, 후자는 로봇 제어에 사용됩니다. 동역학 제약에 따른 로봇 궤적 계획 방법에 대해서도 알아볼 것입니다.

본 강의는 Lynch and Park의 Mechanics, Planning, and Control’(Cambridge University Press 2017) 교재를 기반으로 제작되었습니다.교재는 구매하시거나 무료 pdf 견본을 사용하실 수 있습니다.여러분이 원하는 언어(파이썬, Mathematica, 및 MATLAB)를 선택하여 로봇공학 소프트웨어의 라이브러리를 구축하실 수 있습니다. 또한 무료 크로스 플랫폼 로봇 시뮬레이터 V-REP를 사용하여 집에서도 최첨단 로봇공학 작업을 손쉽게 무료로 수행할 수 있습니다.

What's inside

Syllabus

챕터 8: 개방형 체인의 동역학(파트 1/2)

동역학의 라그랑주 공식, 구심 및 코리올리 힘, 로봇 질량 행렬, 강체의 동역학, 그리고 개방형 로봇에 대한 뉴턴-오일러 역동역학

챕터 8: 개방형 체인의 동역학(파트 2/2)

개방형 체인의 정동역학, 작업 영역 동역학, 제약이 있는 동역학, 그리고 기어링 및 마찰에 따른 실질적인 영향.

Traffic lights

Read about what's good

what should give you pause

and possible dealbreakers

Explores modern robotics methods, which is standard in the robotics industry

Develops core skills in mechanics, planning, and control, which are used in robotics engineering

Taught by Kevin Lynch, renowned robotics professor at Stanford University

Students can choose their preferred programming language (Python, Mathematica, or MATLAB)

Utilizes V-REP, a free and cross-platform robot simulator, enabling hands-on practice

May require access to additional software or resources not readily available in some households or libraries

Reviews summary

로봇 동역학 심층 이론 및 실습

학생들은 현대 로봇공학, 강좌 3: 로봇 동역학이 로봇 동역학의 핵심 이론과 실제 적용을 깊이 있게 다루는 매우 체계적이고 유익한 강좌라고 말합니다. Lynch and Park 교재를 기반으로 수학적 개념 설명과 유도 과정이 명확하며, V-REP 시뮬레이션 연습, 코드 예제, 실습 자료 등 실용적인 내용이 풍부하다고 평가합니다. 특히 로봇 제어 및 시뮬레이션에 필요한 지식 습득에 큰 도움이 되며, 알고리즘 구현 팁도 얻을 수 있다고 언급됩니다. 그러나, 상당한 수학적 배경과 로봇공학 기본 지식을 요구하며, 초보자에게는 매우 어렵게 느껴질 수 있고 많은 시간 투자와 예습이 필요하다는 의견도 있습니다. 강좌 1, 2와의 연계성이 중요하게 강조됩니다.

이 강좌는 전문 과정의 일부이므로 이전 강좌들을 먼저 수강하는 것이 좋습니다.

"강좌 1, 2, 3이 연결되어 있어 연속적으로 수강하는 것이 좋았습니다."

"이전 강좌들과의 연계성이 매우 중요합니다. 강좌 1, 2를 듣고 오니 이해가 훨씬 수월했습니다."

"강좌 1, 2, 3을 연달아 들었는데, 점점 심화되는 내용이 흥미로웠습니다."

시뮬레이션, 제어 및 궤적 계획 등 실제 로봇공학 적용에 유용합니다.

"V-REP 시뮬레이션 연습도 도움이 되었습니다."

"로봇 제어 및 시뮬레이션에 필요한 동역학 지식을 효과적으로 습득할 수 있었습니다."

"이론과 실제 적용의 균형이 좋았습니다."

"동역학 제약에 따른 궤적 계획 부분은 실무에 바로 적용할 수 있을 것 같습니다. 매주 제공되는 코딩 연습도 만족스러웠습니다."

로봇 동역학의 핵심 개념과 수학적 기반을 탄탄하게 다집니다.

"고급 로봇공학에 대한 깊이 있는 통찰력을 얻을 수 있었습니다. 특히 동역학 파트가 매우 잘 설명되어 있어 만족합니다."

"이 강좌는 로봇 동역학의 핵심 개념을 명확하게 제시합니다."

"Lynch and Park 교재를 기반으로 해서 내용의 깊이가 남다릅니다. 개념 설명과 수학적 유도 과정이 완벽했습니다."

"로봇공학의 핵심 이론을 탄탄하게 다질 수 있는 강좌입니다."

강사님의 설명 방식이 일부 학습자에게는 맞지 않을 수 있습니다.

"교수님의 설명 방식이 저와는 맞지 않았어요."

"친절한 설명보다는 수식 나열 위주라서 힘들었어요."

"강사님이 너무 본인 위주로 설명하시는 경향이 있습니다."

탄탄한 수학 및 로봇공학 기본 지식이 없으면 수강하기 어렵습니다.

"수학적 배경이 탄탄해야 하지만, 강의가 단계별로 잘 구성되어 있어 따라가기 좋았습니다."

"로봇 동역학을 처음 접하는 사람에게는 다소 어려울 수 있지만..."

"너무 어렵고 불친절합니다. 기초 설명이 부족해서 따라가기 힘들었습니다. 동역학 지식이 전혀 없는 상태에서 들으면 좌절할 수 있습니다."

"기본 지식이 없으면 이해하기 매우 힘듭니다. 수학적 배경이 약하다면 아예 시작도 하지 마세요."

Activities

Be better prepared before your course. Deepen your understanding during and after it. Supplement your coursework and achieve mastery of the topics covered in 현대 로봇공학, 강좌 3: 로봇 동역학 with these activities:

암기, 정리, 복습

Show steps

수업에서 배운 노트, 과제, 퀴즈, 시험을 정리하고 보충하여 학습을 공고히 합니다.

Show steps

수업 노트 복습
과제 및 퀴즈 검토
시험 문제 풀이

Review Lagrange mechanics

Show steps

Review the fundamental principles of Lagrange mechanics to strengthen your grasp of robot dynamics.

Browse courses on Classical Mechanics

Show steps

Revisit the concepts of generalized coordinates and velocities.
Practice deriving Lagrange's equations for simple mechanical systems.
Solve practice problems involving the application of Lagrange's equations to determine the equations of motion.

스터디 그룹 참여

Show steps

작은 그룹에서 다른 학생들과 함께 문제를 공유하고 토론하며 강의 내용의 이해도를 높일 수 있습니다.

Show steps

스터디 그룹에 가입 또는 구성
주기적인 회의 일정 잡기
미리 문제나 주제 준비하기
회의 중에 협력하고 토론하며 의견 공유하기

Show all three activities

Career center

Learners who complete 현대 로봇공학, 강좌 3: 로봇 동역학 will develop knowledge and skills that may be useful to these careers:

Mechatronics Engineer

Mechatronics Engineers combine mechanical, electrical, and computer engineering disciplines to design, build, and maintain mechatronic systems, such as robots and other automated machines. This Modern Robotics course can be very helpful in building a foundation and providing the mathematical modeling techniques used in Mechatronics Engineering. Understanding robot dynamics is critical for your work in this field.

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Biomedical Engineer

As a Biomedical Engineer, your responsibilities will include applying engineering principles to the biology and medicine fields, with the goal of creating solutions to improve healthcare and medical diagnostics. This Modern Robotics course can be very helpful in building a foundation and providing the mathematical modeling techniques used in Biomedical Engineering. Understanding robot dynamics can help you develop medical devices, prosthetics, and other medical equipment and systems.

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Robotics Engineer

Robotics Engineers integrate mechanical, electrical, and computer engineering disciplines to design, construct, operate, and maintain robots. This Modern Robotics course may be useful for developing the analytical skills you need to contribute to the design and analysis of different kinds of robots, autonomous systems, and robotic components.

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Automotive Engineer

Automotive Engineers work to research, design, and develop new vehicles, as well as vehicle systems and components. This Modern Robotics course may be useful for understanding the dynamics involved in autonomous vehicles and other aspects of vehicle design.

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Aerospace Engineer

Aerospace Engineers design, develop, test, and maintain aircraft, spacecraft, satellites, and missiles. This Modern Robotics course may be useful for understanding the dynamics involved in aerospace robotics and spacecraft.

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Mechanical Engineer

Mechanical Engineers design, build, and maintain machines, as well as thermal and mechanical systems. This Modern Robotics course may be useful for developing the analytical skills you need to contribute to the design and analysis of different kinds of machines and systems.

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Manufacturing Engineer

Manufacturing Engineers improve production processes in order to create higher quality products in a more efficient manner. This Modern Robotics course may be useful in analyzing and streamlining production processes, such as in robotics-based manufacturing.

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Materials Scientist

Materials Scientists research and develop new materials, as well as investigate the properties of existing materials. This Modern Robotics course may be useful for understanding the material properties of robots and their components.

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Systems Engineer

Systems Engineers design, develop, and maintain complex systems, such as those found in aerospace, defense, and telecommunications. This Modern Robotics course may be useful for developing the analytical skills you need to contribute to the design and analysis of different kinds of systems.

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Electrical Engineer

Electrical Engineers design, develop, test, and maintain electrical systems, as well as electrical and electronic components. This Modern Robotics course may be useful for developing the analytical skills you need to contribute to the design and analysis of different kinds of electrical systems.

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Computer Engineer

Computer Engineers design, develop, test, and maintain computer systems, as well as computer and software components. This Modern Robotics course may be useful for developing the analytical skills you need to contribute to the design and analysis of different kinds of computer systems.

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Software Engineer

Software Engineers design, develop, test, and maintain software systems, as well as software and application components. This Modern Robotics course may be useful in developing the modeling techniques you need to contribute to the design and analysis of different kinds of software systems, as software is used in many robotics applications.

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Data Scientist

Data Scientists collect, analyze, and interpret large amounts of data in order to extract meaningful insights. This Modern Robotics course may be useful for developing the analytical skills you need to contribute to the analysis and interpretation of data in the robotics field.

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Operations Research Analyst

Operations Research Analysts use mathematical and analytical techniques to solve complex problems in a variety of industries, including manufacturing, logistics, and healthcare. This Modern Robotics course may be useful for developing the analytical skills you need to contribute to the analysis and solution of problems in the robotics field.

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Financial Analyst

Financial Analysts use mathematical and analytical techniques to evaluate and make recommendations on investments. This Modern Robotics course may be useful for developing the analytical skills you need to contribute to the analysis and evaluation of investments in the robotics field.

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