Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Podstawy robotyki

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WMTAXWSJ-PR
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Podstawy robotyki
Jednostka: Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

jednolite magisterskie

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowy

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W 12/Zo, C 10/+, L 8/+, razem: 30 godz., 4 pkt ECTS

Przedmioty wprowadzające:

1. Matematyka I / wymagania wstępne: znajomość i umiejętność stosowania rachunku macierzowego, umiejętność rozwiązywania równań, macierzy i wyznaczników, działania na liczbach zespolonych.

2. Matematyka II / wymagania wstępne: znajomość i umiejętność posługiwania się aparatem analizy matematycznej i opisywania zagadnień w jej języku; metody analizy matematycznej, znajomość pojęć, twierdzeń i metod arachunku różniczkowego oraz całkowego funkcji jednej zmiennej i równań różniczkowych zwyczajnych.

3. Matematyka III / wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć, twierdzeń i metod rachunku różniczkowego i całkowego funkcji wielu zmiennych oraz szeregów funkcyjnych.

4. Fizyka II / wymagania wstępne: umiejętność stosowania matematyki do opisu zjawisk fizycznych i wykorzystania praw fizyki w technice.

5. Informatyka / wymagania wstępne: znajomość architektury systemów komputerowych, znajomość podstawowych funkcji, typów danych i operacji w języku wysokiego poziomu; umiejętność korzystania z funkcji języka Matlab.

6. Mechanika I / wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć i metod mechaniki i umiejętność opisu układów mechanicznych w stanach statycznych i dynamicznych.

7. Metrologia I / wymagania wstępne: znajomość metod i układów pomiarowych do pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych i nieelektrycznych; umiejętność posługiwania się przyrządami i wykonywania pomiarów podstawowych wielkości elektrycznych i nieelektrycznych.

8. Elektrotechnika i elektronika I / wymagania wstępne: znajomość i interpretacja zjawisk fizycznych występujących w obwodach elektrycznych, umiejętność analizy i projektowania obwodów prądu stałego i przemiennego, wybrane elementy elektroniczne, wzmacniacze operacyjne.


Programy:

semestr studiów IV / kierunek Mechatronika

Autor:

dr inż. Wojciech KACZMAREK

Bilans ECTS:

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach 12

2. Udział w laboratoriach 8

3. Udział w ćwiczeniach 10

4. Udział w seminariach 0

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów 20

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów 8

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń 10

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium i realizacja projektu 0

9. Realizacja projektu 0

10. Udział w konsultacjach 2

11. Przygotowanie do egzaminu 0

12. Przygotowanie do zaliczenia 10

13. Udział w egzaminie/zaliczeniu 2


Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 82 godz./ 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 34 godz./ 2 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową/ 3 ECTS



Skrócony opis:

Robotyka jako dziedzina nauki. Prawa robotyki. Klasyfikacja robotów i manipulatorów. Podstawowe elementy robotów i manipulatorów. Opis przestrzenny robotów i manipulatorów. Układy współrzędnych i ich przekształcanie. Zadanie proste i odwrotne. Wyznaczanie prędkości, przyspieszeń, sił oraz momentów manipulatora. Efektory robotów. Klasyfikacja i charakterystyka.

Pełny opis:

Wykład / metoda werbalno-wizualna z elementami audiowizualnymi

1. Robotyka jako dziedzina nauki. / 2 / Prawa robotyki. Klasyfikacja robotów i manipulatorów. Generacje robotów. Rozwój robotyki.

2. Podstawowe elementy robotów i manipulatorów. / 2 / Komponenty robota. Układy współrzędnych robotów. Pary kinematyczne. Stopnie swobody. Ruchliwość i manewrowość.

3. Opis przestrzenny robotów i manipulatorów. / 2 / Układy współrzędnych i ich przekształcanie. Współrzędne jednorodne i jednorodna macierz transformacji.

4. Zadanie proste i odwrotne. / 2 / Metody obliczania zadania prostego i odwrotnego. Zmienne konfiguracyjne. Notacja Henavita-Hartenberga.

5. Wyznaczanie prędkości, przyspieszeń, sił oraz momentów manipulatora. / 2 / Metody wyznaczania prędkości przyspieszeń, sił oraz momentów manipulatora.

6. Efektory robotów. / 2 / Definicja kiści robota. Zadania chwytaków i wymagania stawiane chwytakom. Klasyfikacja i charakterystyka chwytaków. Klasyfikacja i charakterystyka efektorów robotów.

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Operacje na wektorach i macierzach. / 2 / Obliczanie zadań wykorzystujących działania na wektorach i macierzach.

2. Zadanie proste kinematyki. / 2 / Obliczanie zadania prostego dla wybranych typów manipulatorów.

3. Notacja Denevita-Hartenberga. / 2 / Obliczanie kinematyki wybranych typów manipulatorów za pomocą notacji D-H.

4. Zadanie odwrotne kinematyki. / 2 / Obliczanie zadania odwrotnego dla wybranych typów manipulatorów.

5. Wyznaczanie sił i momentów manipulatorów. / 2 / Obliczanie sił i momentów działających w osiach manipulatorów dla wybranych typów manipulatorów.

Laboratorium / metoda praktyczna

1. Badanie funkcjonalne robota przemysłowego. / 4 / Zajęcia praktyczne z robotem przemysłowym. Studenci zapoznają się z budową robota oraz zasadami jego użytkowania i programowania. Badają zakres pracy robota jego udźwigu zakresu prędkości i przyspieszeń. Poznają zasady programowania robota, uruchamiania go w trybach: manual, manual 100% i auto. Opracowują i uruchamiają sparametryzowany program sterujący zgodnie z wytycznymi prowadzącego.

2. Modelowanie kinematyki manipulatorów w środowisku Matlab. / 4 /. Dla zadanego typu manipulatora oraz jego parametrów geometrycznych należy opracować schemat kinematyczny manipulatora określić jego stopnie swobody. W programie Matlab należy opisać dany manipulator za pomocą jednorodnych macierzy transformacji, zamodelować ruch zadanego manipulatora i przeprowadzić symulację jego funkcjonowania zgodnie z wytycznymi prowadzącego ćwiczenie.

Literatura:

Podstawowa:

1. Craig J. J.: „Wprowadzenie do robotyki”, WNT, Warszawa 1995.

2. Dutkiewicz P., Wróblewski W.: „Modelowanie i sterowanie robotów” PWN, Warszawa 2003r.

3. Honczarenko J.: „Roboty przemysłowe. Elementy i zastosowanie”, WNT, Warszawa1992

4. Morecki A. „Podstawy robotyki”, WNT, Warszawa 1994.

Uzupełniająca:

1. Konstanty Kurman: Teoria regulacji, Analiza, Projektowanie. WNT, Warszawa 1975, sygnatura: 36874.

2. Morecki A., Knapczyk J., Kędzior K.: „ Teoria mechanizmów i manipulatorów”, WNT, Warszawa 2002r.

3. Mrozek Z.: „Matlab 5.x”, Warszawa 2000.

4. Spong M.,Vidyasager M.: „Dynamika i sterowanie robotów”, WNT, Warszawa 1997.

5. Żelazny M.: Podstawy automatyki, PWN, Warszawa 1976

6. Borys. Sz., Kaczmarek W., Panasiuk J.: Środowiska programowania robotów, PWN 2017.

7. Kaczmarek W., Panasiuk J.: Robotyzacja procesów produkcyjnych, PWN 2017.

8. Kaczmarek W., Panasiuk J.: Programowanie robotów przemysłowych, PWN 2017.

9. Kaczmarek W., Panasiuk J.: Robotization of production processes, PWN 2019.

Efekty uczenia się:

W1 / Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu zagadnień liniowych układów regulacji automatycznej oraz z zakresu podstawowych zagadnień robotyki. / K_W08

U1 / Potrafi posłużyć się oprogramowaniem Matlab/Simulink do rozwiązywania podstawowych zagadnień z automatyki oraz analizować i projektować proste układy regulacji automatycznej. / K_U12

U2 / Potrafi opracować algorytm, posłużyć się językiem C oraz wykorzystać program Matlab i opracować program komputerowy do symulacji działania manipulatora robota. / K_U13

U3 / Potrafi zamodelować kinematykę manipulatora robota metodą analityczną w programie MATLAB. / K_U19

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.

Przedmiot zaliczany jest na ocenę na podstawie oceny z kolokwium.

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia (pisania kolokwium) jest uzyskanie pozytywnych ocen z zaliczenia ćwiczeń rachunkowych i ćwiczeń laboratoryjnych.

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na co najmniej 95% pytań pisemnego testu sprawdzającego oraz który posiadł w pełni wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia a ponadto potrafi pozyskiwać niezbędne informacje związane z robotyką korzystając z różnych źródeł.

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na co najmniej 90% pytań pisemnego testu sprawdzającego oraz który posiadł w stopniu prawie pełnym wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia a ponadto potrafi pozyskiwać niezbędne informacje związane z robotyką korzystając z różnych źródeł.

Ocenę dobrą otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na co najmniej 80% pytań pisemnego testu sprawdzającego oraz który posiadł w stopniu dobrym wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia a ponadto potrafi pozyskiwać niezbędne informacje związane z robotyką korzystając z różnych źródeł.

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na co najmniej 70% pytań pisemnego testu sprawdzającego oraz który posiadł w stopniu dostatecznym wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na co najmniej 55% pytań pisemnego testu sprawdzającego oraz który posiadł w stopniu dostatecznym wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia. Przy rozwiązywaniu zadań o średnim stopniu trudności wymaga wsparcia ze strony nauczyciela.

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który nie spełnił wymagań na ocenę dostateczną.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/2025" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2025-03-01 - 2025-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 10 godzin więcej informacji
Laboratorium, 8 godzin więcej informacji
Wykład, 12 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Wojciech Kaczmarek
Prowadzący grup: Wojciech Kaczmarek, Piotr Prusaczyk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Ćwiczenia - Zaliczenie ZAL/NZAL
Laboratorium - Zaliczenie ZAL/NZAL
Wykład - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.0.0-9 (2024-12-18)