Podstawy robotyki - Politechnika Opolska

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 pierwszego stopnia
Nazwa przedmiotu
PODSTAWY ROBOTYKI I
Studia stacjonarne
IV
Nauki podst. (T/N)
N
Subject Title
Fundamentals of Robotics I
ECTS (pkt.)
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
B3
3
Zaliczenie na ocenę
Nazwy
Analiza matematyczna I, Algebra liniowa z geometrią analityczną, Fizyka,
przedmiotów
Elektrotechnika
1. Znajomość podstawowych zagadnień z algebry (operacje na
macierzach), analizy matematycznej (równania różniczkowe) oraz
fizyki (kinematyka i dynamika systemów).
Wiedza
Wymagania
2. Opanowanie wiedzy z konstrukcji mechanicznych, a także z podstaw
wstępne w
elektrotechniki.
zakresie
1. Obsługa komputera.
przedmiotu
Umiejętności
2. Znajomość podstaw języka angielskiego.
Kompetencje
społeczne
3. Umiejętność logicznego myślenia.
1. Potrafi współdziałać i współpracowac w grupie.
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Seminarium
Liczba godzin zajęć w
semestrze
30
15
Prowadzący zajęcia
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
dr hab. inż. Krystyna Macek-Kamińska, prof. PO
mgr inż. Paweł Wosik
Treści kształcenia
Sposób realizacji Wykład z wykorzystaniem rzutnika.
Tematyka zajęć
Wprowadzenie, podstawowe pojęcia i definicje.
Omówienie klasyfikacji układów robotycznych.
Wykład
Lp.
1.
2.
3.
4.
Liczba godzin
2
2
Przedstawienie podstawowych konfiguracji manipulatorów i ich opis.
Omówienie zagadnień kinematyki robotów i manipulatorów. Prosty i odwrotny
problem kinematyczny.
Model kinematyki prostej wg reprezentacji Denavita-Hartenberga. Przykłady.
3
3
6.
Model kinematyki odwrotnej. kinematyka odwrotna pozycji. Kinematyka odwrotna
orientacji.
4
7.
Opisywanie kinematyki podstawowych struktur manipulatorów.
4
5.
4
8.
Zastosowanie macierzy Jacobiego w opisie kinematyki manipulatora. Przykłady.
4
9.
Wprowadzenie do dynamiki manipulatorów i robotów.
4
Liczba godzin zajęć w semestrze
30
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Zaliczenie wykładu na ocenę.
efektów kształcenia
Ćwiczenia
Sposób realizacji Ćwiczenia tablicowe z wykorzystaniem komputerów.
Lp.
1.
Tematyka zajęć
Oznaczenia, schematu podstawowych konfiguracji.
Liczba godzin
2
2.
Liczba stopni swobody manipulatora, przykłady.
2
3.
4.
Definiowaie przestrzeni roboczej, przykłady.
Rozwiązywanie prostego problemu kinematycznego, jednorodna macierz
transformacji.
2
2
5.
Rozwiązywanie prostego problemu kinematycznego wg reprezentacji DenavitaHartenberga.
3
6.
Rozwiązywanie odwrotnego problemu kinematycznego.
7.
Kolokwium zaliczenowe.
Liczba godzin zajęć w semestrze
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Zaliczenie ćwiczeń na ocenę.
efektów kształcenia
1. Ma wiedzę na temat rodzajów i budowy robotów i
manipulatorów (W,C).
Wiedza
Efekty kształcenia dla
przedmiotu - po
zakończonym cyklu
kształcenia
2
2
15
2. Ma wiedzę na temat kinematyki manipulatorów (W,C).
3. Ma wiedzę na temat rozwiązywania zadania prostego i
odwrotnego problemu kinematycznego (W,C).
Umiejętności
Kompetencje
społeczne
1. Ma umiejętność projektowania prostych robotów
składanych ze standardowych podzespołów (W,C).
2. Ma umiejętność implementacji podstawowego
oprogramowania
robotami (W,C).
1. Rozumie
potrzebęsterującego
ciągłego dokształcania
się (W,C).
Metody dydaktyczne:
Wykład. Prezentacje multimedialne. Dyskusja dydaktyczna w ramach wykładu i ćwiczeń. Ćwiczenia
tablicowe. Konsultacje.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Zaliczenie wykładu na ocenę, zaliczenie ćwiczeń na ocenę.
Literatura podstawowa:
[1] MORECKI A., KNAPCZYK J., (red.): Podstawy robotyki. Teoria i elementy manipulatorów i robotów,
WNT, 1999.
[2] CRAIG J.: Wprowadzenie do robotyki. Mechanika i sterowanie, WNT, 1993.
[3] SPONG H.W., VIDYASAGAR M.: Dynamika i sterowanie robotów, WNT, 1997.
Literatura uzupełniająca:
[1] SCIAVICCO L., SICILIANO B.: Modeling and Control of Robotic Manipulators, Springer, 2003.
[2] KOZŁOWSKI K., DUTKIEWICZ P., WRÓBLEWSKI W.: Modelowanie i sterowanie robotów, PWN, 2003.
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis
pieczęć/podpis)