Podstawy robotyki
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WMTXXCSI-PRob |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Podstawy robotyki |
Jednostka: | Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
2.00
|
Język prowadzenia: | polski |
Forma studiów: | stacjonarne |
Rodzaj studiów: | I stopnia |
Rodzaj przedmiotu: | obowiązkowy |
Forma zajęć liczba godzin/rygor: | W 12/Zo, C 10/+, L 8/+, razem: 30 godz., 2 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 10 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: 72 godz./ 2 ECTS Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 34 godz./ 1 ECTS Zajęcia powiązane z działalnością naukową/ 1,5 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 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 10 godzin
Laboratorium, 8 godzin
Wykład, 12 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Wojciech Kaczmarek | |
Prowadzący grup: | Wojciech Kaczmarek, Piotr Prusaczyk, Michał Siwek | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Zaliczenie na ocenę
Ćwiczenia - Zaliczenie ZAL/NZAL Laboratorium - Zaliczenie ZAL/NZAL Wykład - Zaliczenie na ocenę |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.