|
|
Algebra of dual quaternions in image analysis
Hrubý, Jan ; Návrat, Aleš (referee) ; Hrdina, Jaroslav (advisor)
This work has two goals. Firstly it is to acquaint the reader with the classical use of quaternions and dual quaternions in geometry. Secondly the generalization of the Fourier transform into the set of dual quaternions. At first it goes into algebraic properties and structure of quaternions and ways of their inscriptions. Later dual numbers are introduced and consecutively with their help dual quaternions. Then the work deals with description of rotations and translations using quaternions and dual quaternions, that enable their easy description. Finally the discreet dual quaternion Fourier transform is defined, and for its effective calculation the algorithm is derived, which is then brought into effect as a code in program environment MATLAB.
|
|
| |
|
|
Geometric control of a snake-like robot
Jašek, Dominik ; Hrdina, Jaroslav (referee) ; Návrat, Aleš (advisor)
This thesis deals with the nonholonomic mechanics, description of nonholonomic constraints and the control algorithms. In particular it focuses on snake with 4 links. From kinematic equations we derive elementary vector fields, later four more are added thanks to Lie bracket. Using these vector fields we are able to devise an algorithm for controling the snake. Furthermore, the thesis also includes a serpenoid input applicated in the simulation enviroment V-REP.
|
|
| |
|
|
Nonholonomic mechanisms geometry
Bartoňová, Ludmila ; Návrat, Aleš (referee) ; Vašík, Petr (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá popisem kinematického modelu řízení neholonomního mechanismu, konkrétně robotického hada. Model je zkoumán prostředky diferenciální geometrie. Dále je odvozena jeho nilpotentní aproximace. Lokální říditelnost je zjištěna pomocí dimenze Lieovy algebry generované řídícími vektorovými poli a jejich Lieovými závorkami. V závěru jsou navrženy dva jednoduché řídící algoritmy, jeden pro globální a druhý pro lokální řízení, a poté následuje srovnání jednotlivých modelů.
|
|
|
Garticle engine
Karas, Jakub ; Hrdina, Jaroslav (referee) ; Návrat, Aleš (advisor)
The main goal of this thesis is creation of a particle engine. Unlike classical implementations of particle engines this one uses a modern coordinate-free language – Projective Geometric Algebra (PGA). PGA allows us to replace points in the engine with rigid bodies. Furthermore usage of geometric algebra could reduce both space complexity and computational complexity. In theoretical part of the thesis is presented PGA, a representation of Euclidean transformations in PGA and formulation of equations of rigid body motion in PGA which are basis of the computational part of the engine.
|
|
|
Geometrically controlled snake-like robot model
Shehadeh, Mhd Ali ; Návrat, Aleš (referee) ; Vašík, Petr (advisor)
This master’s thesis describes equations of motion for dynamic model of nonholonomic constrained system, namely the trident robotic snakes. The model is studied in the form of Lagrange's equations and D’Alembert’s principle is applied. Actually this thesis is a continuation of the study going at VUT about the simulations of non-holonomic mechanisms, specifically robotic snakes. The kinematics model was well-examined in the work of of Byrtus, Roman and Vechetová, Jana. So here we provide equations of motion and address the motion planning problem regarding dynamics of the trident snake equipped with active joints through basic examples and propose a feedback linearization algorithm.
|
|
|
Identification of 3D objects for Robotic Applications
Hujňák, Jaroslav ; Návrat, Aleš (referee) ; Matoušek, Radomil (advisor)
This thesis focuses on robotic 3D vision for application in Bin Picking. The new method based on Conformal Geometric Algebra (CGA) is proposed and tested for identification of spheres in Pointclouds created with 3D scanner. The speed, precision and scalability of this method is compared to traditional descriptors based method. It is proved that CGA maintains the same precision as the traditional method in much shorter time. The CGA based approach seems promising for the use in the future of robotic 3D vision for identification and localization of spheres.
|
|
|
Geometric algebra applications
Machálek, Lukáš ; Návrat, Aleš (referee) ; Vašík, Petr (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá využitím geometrické algebry pro kuželosečky (GAC) v autonomní navigaci, prezentované na pohybu robota v trubici. Nejprve jsou zavedeny teoretické pojmy z geometrických algeber. Následně jsou prezentovány kuželosečky v GAC. Dále je provedena implementace enginu, který je schopný provádět základní operace v GAC, včetně zobrazování kuželoseček zadaných v kontextu GAC. Nakonec je ukázán algoritmus, který odhadne osu trubice pomocí bodů, které umístí do prostoru pomocí středů elips, umístěných v obrazu, získaných obrazovým filtrem a fitovacím algoritmem.
|
|
|
Grover's algorithm in Quantum computing and its applications
Katabira, Joseph ; Návrat, Aleš (referee) ; Hrdina, Jaroslav (advisor)
Kvantová výpočetní technika je rychle rostoucí obor informatiky, který přenáší principy kvantových jevu do našeho každodenního života. Díky své kvantové podstatě získávají kvantové počítače převahu nad klasickými počítači. V této práci jsme se zaměřili na vysvětlení základů kvantového počítání a jeho implementaci na kvantovém počítači. Zejména se zaměřujeme na popis fungování, konstrukci a implementaci Groverova algoritmu jako jednoho ze základních kvantových algoritmů. Demonstrovali jsme sílu tohoto kvantového algoritmu při prohledávání databáze a porovnávali ho s klasickými nekvantovými algoritmy pomocí implementace prostřednictvím simulačního prostředí QISKit. Pro simulaci jsme použili QASM Simulator a State vector Simulator Aer backends a ukázali, že získané výsledky korelují s dříve diskutovanými teoretickými poznatky. Toto ukazuje, že Groverův algoritmus umožňuje kvadratické zrychlení oproti klasickému nekvantovému vyhledávacímu algoritmu, Použitelnost algoritmu stejně jako ostatních kvantových algoritmů je ale stále omezena několika faktory, mezi které patří vysoké úrovně dekoherence a chyby hradla.
|
guest ::
