przedmiot wybieralny ii: roboty mobilne

Politechnika Opolska
Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Karta Opisu Przedmiotu
Kierunek studiów
Profil kształcenia
Poziom studiów
Specjalność
Forma studiów
Semestr studiów
AUTOMATYKA I ROBOTYKA
Ogólnoakademicki
Studia drugiego stopnia
Systemy sterowania w automatyce i robotyce
Studia stacjonarne
II
Nazwa przedmiotu
PRZEDMIOT WYBIERALNY II: ROBOTY MOBILNE
Subject Title
Całk.
4
Wymagania
wstępne w
zakresie
przedmiotu
Nauki podst. (T/N)
N
Selected course II: Mobile robots
ECTS (pkt.)
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
Kont.
1,8 Prakt.
1,2
Zaliczenie na ocenę
Nazwy
Analiza matematyczna, Informatyka, Energoelektronika
przedmiotów
1. Znajomość podstaw analizy matematycznej i algebry.
2. Znajomość podstaw różniczkowania i całkowania.
Wiedza
3. Znajomość informacji podstawowych z zakresu równań
różniczkowych.
Umiejętności
Kompetencje
społeczne
1.
2.
3.
1.
Umiejętność wykonywania rachunku macierzowego.
Umiejętność tworzenia prostych struktur blokowych.
Umiejętność formułowania prostych algorytmów w języku C.
Potrafi współdziałać i pracować w grupie.
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Seminarium
L. godz. zajęć w sem.
Prowadzący zajęcia
Całkowita
Kontaktowa
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
60
30
dr hab. inż. Ryszard Beniak
|
|
|
30
15
dr inż. Ryszard Beniak
|
|
Treści kształcenia
Wykład
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Sposób realizacji Wykład wspomagany prezentacjami.
Tematyka zajęć
Liczba godzin
Przedstawienie dotychczasowych rozwiązań dotyczących mobilnych robotów
2
kołowych oraz mobilnych robotów kroczących.
Projektowanie urządzeń mechanicznych i układów ich sterowania z zastosowaniem
1
wspomagania komputerowego.
Podstawy teoretyczne formalizmu matematycznego służącego do opisu ruchu
2
mobilnych robotów kołowych.
Kinematyka prosta i odwrotna robota trzykołowego.
Kinematyka prosta i odwrotna robota czterokołowego.
Modelowanie symboliczne w pakiecie Maple i symboliczne generowanie równań
opisujących ruch robotów mobilnych.
Realizacja zadania prostego i odwrotnego dynamiki dla mobilnych robotów
kołowych.
Obliczenia dynamiki robotów kołowych w programie Maple i w programie MATLAB.
4
2
2
Przykładowy kołowy układ mobilny - omówienie konstrukcji małego
autonomicznego robota kołowego.
Programowanie robotów mobilnych z wykorzystaniem systemu SPAR-TA.
Programowanie robotów mobilnych z wykorzystaniem złącza ISP.
Podstawowe wiadomości o robotach kroczących (rodzaje chodu).
2
2
2
2
2
2
13.
14.
15.
Kinematyka nogi układu kroczącego.
Podstawowe informacje o dynamice układów kroczących.
Humanoidalny robot kroczący NAO.
1
2
2
L. godz. pracy własnej studenta
30
L. godz. kontaktowych w sem.
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Egzamin pisemny oraz ustna dyskusja ze studentem.
efektów kształcenia
Projekt
Sposób realizacji Nadzorowane wykonanie projektów.
Lp.
Tematyka zajęć
1.
Zajęcia wprowadzające.
2.
Zaprojektowanie układu napędowego robota 3-kołowego.
3.
Zaprojektowanie układu napędowego robota 4-kołowego.
Zaprojektowanie układu sterującego (czujniki oraz system logiczny) robota 34.
kołowego.
Zaprojektowanie układu sterującego (czujniki oraz system logiczny) robota 45.
kołowego.
6.
Programowanie robota mobilnego w systemie SPAR-TA.
7.
Programowanie robota mobilnego za pomocą złącza ISP.
Obrona i zaliczenie.
8.
30
Liczba godzin
1
2
2
2
2
2
2
2
L. godz. pracy własnej studenta
15
L. godz. kontaktowych w sem.
15
Sprawdzenie poprawności projektu oraz jego obrona. Istnieje
Sposoby sprawdzenia zamierzonych
możliwość obrony praktycznej wykonanego robota poprzez
efektów kształcenia
przejechanie labiryntu.
1. Znajomość kinematyki prostej i odwrotnej trójkołowych i
czterokołowych robotów mobilnych (W,P).
Wiedza
Efekty kształcenia dla
przedmiotu - po
zakończonym cyklu
kształcenia
Umiejętności
Kompetencje
społeczne
2. Znajomość podstaw programowania kinematyki i dynamiki
robotów mobilnych w programie MAPLE (W).
3. Znajomość podstawowych wiadomości o kinematyce i
dynamice robotów kroczących (W).
1. Umiejętność tworzenia więzów kinematycznych dla robotów
mobilnych (W).
2. Umiejętność programowania robotów mobilnych przez złącze
ISP w systemie AVR Studio (W,P).
3. Umiejętność zastosowania odwrotnego zagadnienia dynamiki
w odniesieniu do sterowania napędów w robotach mobilnych
(W,P).
1. Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się (W,P).
2. Posiada możliwość doskonalenia wiedzy poprzez dyskusje z
innymi studentami (W,P).
3. Posiada umiejętność współpracy w grupie i
odpowiedzialności za innych członków grupy (P).
Metody dydaktyczne:
Wykład informacyjny w postaci tablicowej i prezentacji multimedialnych. Wspomaganie realizacji
projektów.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Zaliczenie pisemne (pozytywna ocena z kolokwium-uzyskanie co najmniej 50% punktów) oraz ustne
poprzez dyskusję ze studentem. Obrona przez studenta wykonanego projektu.
Literatura podstawowa:
[1] GIERGIEL M., HENDZEL Z., ŻYLSKI W.: Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych. PWN,
Warszawa, 2002.
[2] BENIAK R., WACH P.: Zadania z dynamiki układów elektromechanicznych przy zastosowaniu MAPLE V.
Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole 1999.
[3] MROŻEK B., MROŻEK Z.: MATLAB uniwersalne środowisko do obliczeń naukowo-technicznych.
Wydawnictwo PLJ, Warszawa, 1996.
[4] ZIELIŃSKA T.: Maszyny kroczące. PWN, Warszawa, 2003.
Literatura uzupełniająca:
[1] CRAIG J.: Wprowadzenie do robotyki. WNT, Warszawa, 1995.
[2] SPONG M., VIDYASAGAR M.: Robot Dynamics and Control, John Wiley & Sons Inc., 1989.
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
pieczęć/podpis
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis)