Kod przedmiotu………

Instytut Politechniczny
Zakład Elektrotechniki i Elektroniki
Kod przedmiotu:
PLPILA02-IPELE-I-VIIsD4-2013SAiE-S
Pozycja planu:
D4
1. INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
A. Podstawowe dane
1
Nazwa przedmiotu
Podstawy robotyki
2
Kierunek studiów
Elektrotechnika
3
Poziom studiów
I stopnia (inżynierskie)
4
Forma studiów
studia stacjonarne
5
Profil studiów
praktyczny
6
Rok studiów
czwarty
7
Systemy Automatyki i Elektroniki
11
Specjalność
Jednostka prowadząca
kierunek studiów
Liczba punktów ECTS
Imię i nazwisko nauczyciela (li),
stopień lub tytuł naukowy,
adres e-mail
Język wykładowy
12
Przedmioty wprowadzające
8
9
10
13
14
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
Instytut Politechniczny,
Zakład Elektrotechniki i Elektroniki
4
– wykład, ćwiczenia laboratoryjne
polski
matematyka, informatyka
Znajomość algebry, geometrii, analizy matematycznej,
Wymagania wstępne
znajomość podstaw mechaniki, automatyki.
Cele przedmiotu: zapoznanie się z podstawowymi pojęciami z dziedziny robotyki, pozyskanie
wiedzy dotyczącej matematycznego opisu mechanizmów przestrzennych, zdobycie wiedzy z
zakresu kinematyki manipulatorów, pozyskanie wiedzy z zakresu planowania i programowania
ruchu robotów, pozyskanie wiedzy dotyczącej dynamiki manipulatorów, nauczenie
wykorzystywania dostępnego oprogramowania i sterowników do sterowania pracą robota.
Zapoznanie się z podstawowymi pojęciami z dziedziny robotyki.
Pozyskanie wiedzy dotyczącej matematycznego opisu mechanizmów przestrzennych oraz metod
pozycjonowania i języków programowania robotów.
Zdobycie wiedzy z zakresu kinematyki i dynamiki manipulatorów.
Pozyskanie wiedzy w obszarze planowania ruchu robotów.
Uzyskanie umiejętności dotyczących syntezy robotów.
Uzyskanie umiejętności dotyczących programowania sterowników dla robotów oraz
programowania działań robotów.
Uświadomienie ważności i zrozumienie uwarunkowań etycznych, związanych z automatyzacją i
robotyzacją.
B. Semestralny/tygodniowy rozkład zajęć według planu studiów
Semestr
VII
Ćwiczenia
laboratoryjne
(L)
Ćwiczenia
projektowe
(P/S)
Seminaria
(W)
Ćwiczenia
audytoryjne
(Ć)
(S)
Zajęcia
terenowe
(T)
30
-
30
-
-
-
Wykłady
Instytut Politechniczny
Zakład Elektrotechniki i Elektroniki
2. PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA (wg KRK)
Efekt
Po zakończeniu przedmiotu i potwierdzeniu
osiągnięcia efektów kształcenia student:
Odniesienie przedmiotowych efektów
kształcenia do
efektów kształcenia dla
celów
kierunku
obszaru
EP1
Zna podstawowe pojęcia z dziedziny robotyki
C1
K_ELE_SAiE_W05
T1P_W04
T1P_W05
EP2
Wie jak matematycznie opisać mechanizmy
przestrzenne, wie jakie są metody pozycjonowania i
języki programowania robotów.
C2
K_ELE_SAiE_W05
T1P_W04
T1P_W05
EP3
Posiada wiedzę z zakresu kinematyki i dynamiki
manipulatorów.
C3
K_ELE_SAiE_W05
T1P_W04
T1P_W05
EP4
Wie jak planować ruchy robotów.
C4
K_ELE_SAiE_W05
T1P_W04
T1P_W05
EP5
Umie zbudować robota z podstawowych i dostępnych
elementów składowych.
C5
K_ELE_SAiE_U04
T1P_U13
T1P_U16
EP6
Umie programować sterowniki dla robotów oraz
programować działania robotów.
C6
K_ELE_SAiE_U04
T1P_U13
T1P_U16
K_ELE_SAiE_K01
T1P_K01
T1P_K02
T1P_K04
T1P_K07
EP7
Ma świadomość ważności i rozumie uwarunkowania
etyczne, związane z automatyzacją i robotyzacją.
C7
3. TREŚCI PROGRAMOWE ODNIESIONE DO EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
T
T1W
T2W
T3W
T4W
T5W
T6W
T7W
T8W
T9W
T10W
T11W
T12W
T13W
Treści programowe
Forma: wykład
Cele i zadania stawiane robotom przemysłowym, dylematy etyczne
związane z robotyzacją, podstawowe pojęcia i terminologia w robotyce.
Repetytorium z matematyki.
Rodzaje złączy kinematycznych, para kinematyczna, łańcuch
kinematyczny.
Klasyfikacja kinematyki, przestrzenie robocze.
Napędy robotów, rodzaje przekładni, chwytaki, sposoby przenoszenia
ruchu.
Układ sterowania robota – serwomechanizm.
Wpływ rodzaju regulatora na dokładność pozycjonowania.
Pozycjonowanie w przestrzeni konfiguracyjnej.
Pozycjonowanie w przestrzeni kartezjańskiej, proste i odwrotne zadanie
kinematyki, notacja Denavita-Hartenberga.
Kinematyka prędkości. Jakobian manipulatora.
Generowanie trajektorii prostoliniowej w przestrzeni zadaniowej
(kartezjańskiej).
Dokładność i powtarzalność pozycjonowania.
Sposoby pozycjonowania i języki programowania robotów.
Przykładowe roboty i ich języki programowania.
liczba
godzin
EP
2
EP1, EP7
2
EP2
2
EP3
2
EP3
2
EP3
2
EP4
4
EP2
4
EP2
2
EP3
2
EP2
2
2
2
EP2
EP2,
EP2
Instytut Politechniczny
Zakład Elektrotechniki i Elektroniki
T1L
T2L
T3L
T4L
T5L
T6L
T7L
T8L
Forma: Ćwiczenia laboratoryjne
Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych
Programowanie szkoleniowego ramienia robota typ NV3301
Synteza kołowego robota mobilnego.
Programowanie kołowego robota mobilnego w program Rogic 3.0
Synteza laboratoryjnego robota Bioloid.
Programowanie laboratoryjnego robota Bioloid.
Symulacyjne badanie robota przemysłowego.
Programowanie robota latającego Quadrocopter.
2
4
4
4
4
4
4
4
EP7
EP6
EP5
EP6
EP5
EP6
EP6
EP6
4. LITERATURA
Literatura
podstawowa
E. Jezierski – Dynamika robotów WNT 2006
A. Morecki, J. Knapczyk – Podstawy robotyki WNT 2002
Literatura
uzupełniająca
M. Dąbkowski - Podstawy robotyki: laboratorium Wyd. Pol. Gdańskiej 2012
A. Morecki - Podstawy robotyki WNT 2000
5. METODY DYDAKTYCZNE
Forma kształcenia
Wykład
Ćwiczenia laboratoryjne
Metody dydaktyczne
Wykład multimedialny.
Praca w zespołach dwuosobowych, zgodnie z instrukcją ćwiczenia i według
instrukcji prowadzącego.
6. METODY WERYFIKACJI PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Forma oceny
Przedmiotowy
efekt kształcenia
EP
EP1
x
EP2
x
EP3
x
EP4
x
EU
T
K
SW
SU
P
R
EP5
x
x
EP6
x
x
EP7
O
D
SE
PS
KI
x
EP – egzamin pisemny
EU – egzamin ustny
K – kolokwium
SW – sprawdzian wiedzy
P – prezentacja
R – raport/referat
D – dyskusja
SE – seminarium
KI – konsultacje indywidualne
T – test
SU – sprawdzenie umiejętności praktycznych
O – obserwacja w czasie zajęć
PS – prace samokształceniowe studentów
Instytut Politechniczny
Zakład Elektrotechniki i Elektroniki
7. KRYTERIA OCENY OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
Kryteria oceny
2
3 - 3,5
4 – 4,5
5
EP1
Nie zna
podstawowych pojęć
z dziedziny robotyki.
Słabo zna
podstawowe pojęcia
z dziedziny robotyki.
Zna podstawowe
pojęcia z dziedziny
robotyki.
Posiada pełną wiedzę
dotyczącą pojęć z
dziedziny robotyki.
EP2
Nie wie jak
matematycznie
opisać mechanizmy
przestrzenne, nie wie
jakie są metody
pozycjonowania i
języki
programowania
robotów.
Posiada niepełną
wiedzę jak
matematycznie
opisać mechanizmy
przestrzenne, oraz
jakie są metody
pozycjonowania i
języki
programowania
robotów.
Wie jak
matematycznie opisać
mechanizmy
przestrzenne, wie jakie
są metody
pozycjonowania i
języki programowania
robotów.
Doskonale wie jak
matematycznie opisać
mechanizmy
przestrzenne, oraz jakie
są metody
pozycjonowania i języki
programowania
robotów.
EP3
Nie potrafi opisać
kinematyki i
dynamiki
manipulatorów.
Posiada niewielka
wiedzę z zakresu
kinematyki i
dynamiki
manipulatorów.
Posiada wiedzę z
zakresu kinematyki i
dynamiki
manipulatorów.
Doskonale opanował
wiedzę z zakresu
kinematyki i dynamiki
manipulatorów.
EP4
Nie wie jak
planować ruchy
robotów.
Posiada niepełną
wiedzę, jak planować
ruchy robotów.
Wie jak planować
ruchy robotów.
Posiada szeroką wiedzę
z zakresu planowania
ruchu robotów.
EP5
Nie potrafi zbudować
robotów z
dostępnych
elementów
składowych.
Umie zbudować
bardzo proste roboty
z dostępnych
elementów
składowych.
Umie zbudować
roboty z dostępnych
elementów
składowych.
Umie kreatywnie
tworzyć roboty z
podstawowych i
dostępnych elementów
składowych.
EP6
Nie umie
programować
sterowników dla
robotów oraz
programować
działania robotów.
Umie dostatecznie
programować
sterowniki dla
robotów oraz
programować
działania robotów.
Umie programować
sterowniki dla robotów
oraz programować
działania robotów.
Umie w sposób
kreatywny programować
sterowniki dla robotów
oraz programować
działania robotów.
EP7
Nie rozumie
ważności
uwarunkowań
etycznych,
związanych z
automatyzacją i
robotyzacją.
Ma świadomość
ważności i lecz nie w
pełni rozumie
uwarunkowań
etycznych,
związanych z
automatyzacją i
robotyzacją.
Ma świadomość
ważności i rozumie
uwarunkowania
etyczne, związane z
automatyzacją i
robotyzacją.
Ma pełną świadomość
ważności i doskonale
rozumie uwarunkowania
etyczne, związane z
automatyzacją i
robotyzacją.
Instytut Politechniczny
Zakład Elektrotechniki i Elektroniki
8. SPOSOBY OCENIANIA I WARUNKI ZALICZENIA W POSZCZEGÓLNYCH FORMACH
KSZTAŁCENIA
Wykład – egzamin.
Ćwiczenia laboratoryjne – obecność na wszystkich ćwiczeniach, średnia ocena uzyskana za realizację
sprawozdań i ocen ze sprawdzenia umiejętności praktycznych.
Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z wykładu oraz ćwiczeń
laboratoryjnych.
9. OCENA KOŃCOWA PRZEDMIOTU
Składowa oceny końcowej:
Procentowy udział składowej w ocenie końcowej:
Zaliczenie z wykładu
50%
Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych
50%
RAZEM
100%
10. NAKŁAD PRACY STUDENTA – BILANS GODZIN I PUNKTÓW ECTS
Aktywność studenta
Lp.
Obciążenie
studenta
Liczba godzin
1
Udział w zajęciach dydaktycznych
2
Przygotowanie do zajęć i opracowanie powierzonego zadania.
3
Udział w konsultacjach, zaliczeniach
60
40
5
4
Łączny nakład pracy studenta
105
5
Punkty ECTS za przedmiot
6
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym
7
Nakład pracy związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału
nauczycieli akademickich
4 ECTS
40
2 ECTS
65
2 ECTS
ZATWIERDZENIE SYLABUSU:
Stanowisko
Tytuł/stopień naukowy, imię nazwisko
Opracował
Sprawdził pod
względem formalnym
Zatwierdził
Kierownik Zakładu Elektrotechniki i Elektroniki
mgr inż. Marek Skorupski
Dyrektor Instytutu Politechnicznego
doc. dr Andrzej Kraczkowski
Podpis