Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα:
1. Κατανοήσουν τις βασικές έννοιες του πεδίου των αισθητήρων
2. Κατανοήσουν τις βασικές έννοιες συστημάτων μέτρησης και ελέγχου φυσικών παραμέτρων για αυτόνομα οχήματα επίγεια, ιπτάμενα και επιπλέοντα
3. Γνωρίζουν τις βασικές μεθόδους απεικόνισης και καταγραφής δεδομένων των μετρήσεων .
4. Κατανοήσουν τις τεχνικές ρύθμισης των σημάτων που παρέχουν οι αισθητήρες.
5. Κατανοήσουν τις βασικές αρχές λειτουργίας διαφόρων ολοκληρωμένων αισθητήρων μέτρησης συνηθισμένων φυσικών παραμέτρων, όπως το επιταχυνσιόμετρο, το μαγνητόμετρο, το γυροσκόπιο, το θερμόμετρο, καθώς και συστημάτων όπως το LIDAR, το SONAR, το RADAR και τα GNSS.
6. Αποκτήσουν εμπειρία στην υλοποίηση συστημάτων πραγματικού χρόνου (πιο συγκεκριμένα, θεωρία, σχεδιασμός και υλοποίηση υλικού σε διακριτά και ολοκληρωμένα κυκλώματα, ανάπτυξη λογισμικού, διασύνδεσης με το δίκτυο μέσω διαφόρων πρωτοκόλλων και εφαρμογές χρήσης τους).
7. Θα γνωρίζουν τις τεχνικές συγκομιδής ενέργειας (energy harvesting) για την τροφοδοσία των αυτόνομων οχημάτων.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Σκοπός του μαθήματος είναι να εισάγει τους φοιτητές στις βασικές έννοιες του πεδίου των αισθητήρων καθώς και των συστημάτων μέτρησης και ελέγχου φυσικών παραμέτρων για αυτόνομα οχήματα επίγεια, ιπτάμενα και επιπλέοντα. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές/τριες αναμένεται να γνωρίζουν βασικές μεθόδους απεικόνισης και καταγραφής δεδομένων των μετρήσεων καθώς και τεχνικές ρύθμισης των σημάτων που παρέχουν οι αισθητήρες για την ορθή χρήση τους και τη διασύνδεση τους με συσκευές απεικόνισης και καταγραφής. Επίσης, θα είναι σε θέση να κατανοήσουν τις βασικές αρχές λειτουργίας διαφόρων ολοκληρωμένων αισθητήρων μέτρησης συνηθισμένων φυσικών παραμέτρων, όπως το επιταχυνσιόμετρο, το μαγνητόμετρο, το γυροσκόπιο, το θερμόμετρο, καθώς και συστημάτων όπως το LIDAR, το SONAR, το RADAR και τα GNSS (GPS, Galileo κ.λ.π.) καθώς και θέματα σχεδίασης και υλοποίησης συστημάτων πραγματικού χρόνου (πιο συγκεκριμένα, θεωρία, σχεδιασμός και υλοποίηση υλικού σε διακριτά και ολοκληρωμένα κυκλώματα, ανάπτυξη λογισμικού, διασύνδεσης με το δίκτυο μέσω διαφόρων πρωτοκόλλων και εφαρμογές χρήσης τους). Στη συνέχεια θα εξεταστεί η αποτελεσματική και βέλτιστη ως προς την κατανάλωση ενέργειας σχεδίαση και υλοποίηση τόσο του υπολογιστικού τμήματος όσο και του συστήματος επικοινωνίας των αισθητήρων. Θα παρουσιαστούν και τεχνικές συγκομιδής ενέργειας (energy harvesting) για την τροφοδοσία των αυτόνομων οχημάτων.
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
Kimon P. Valavanis, George J. Vachtsevanos, "Handbook of Unmanned Aerial Vehicles", Springer Reference 2015, ISBN 978-90-481-9706-4, DOI 10.1007/978-90-481-9707-1.
Felipe Gonzalez Toro, Antonios Tsourdos, "UAV Sensors for Environmental Monitoring", Special Issue published online in the open access journal Sensors (MDPI), 2018, ISBN 978-3-03842-754-4.
Jeff Cicolani, "Beginning Robotics with Raspberry Pi and Arduino: Using Python and OpenCV", Apress, 2nd ed. edition (March 4, 2021), ISBN-13: 978-1484268902.