Detail předmětu

Základy robotiky

FEKT-BROBAk. rok: 2014/2015

Historie, současnost, trendy a budoucnost v robotice. Přehled průmyslových robotů, kinematické koncepce, důležité parametry. Kinematika průmyslových robotů, úlohy kinematiky. Homogenní transformace a její použití. Manipulátor prakticky - portfolio firmy (typy a velikosti robotů), popis programovacího jazyka, ukázka způsobu programování. Snímače v robotice - mobilní, stacionární. Pohony v robotice - elektrické motory, netradiční pohony. Mobilní robotika - úvod. Typy podvozků mobilních robotů. Základy navigace, sebelokalizace a mapování - vnitřní, vnější navigace. Základy teleprezence. Nasazení robotů, aplikace.

Součástí předmětu je preohlídka laboratoří robotiky na ÚAMT a zevrubné seznámení s výzkumnými a vývojovými projekty řešenými na tomto pracovišti.
V jednání je nepovinná návštěva výrobního podniku a vývojové části VOP, s.p. v Novém Jičíně.
Součástí bude přednáška o vojenské robotice (pplk. doc. Jan Mazal, Univerzita obrany), v jednání je přednáška zástupce firmy Opticontrol, výhradního zástupce Epson, divize průmyslových manipulátoru.

Součástí předmětu je řešení samostatného semestrálního projektu ve skupinách. Tato výuka bude probíhat individuálně, nikoli v rozvrhovaných "cvičeních na počítači"!!!
STUDENTI TEDY NECHODÍ DO ROZVRHOVANÝCH CVIČENÍ

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Výsledky učení předmětu

Úspěšný absolvent předmětu by měl být schopen:
- popsat základy konstrukce stacionárních robotů,
- aktivně využívat homogenní transformace
- řešit úlohy přímé kinematiky průmyslových manipulátorů
- programovat základní funkce průmyslových manipulátorů
- řešit jednoduché úlohy navigace mobilních robotů
- popsat principy vizuální teleprezence

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Metody vyučování zahrnují přednášky a samostatného laboratorního nebo domácího projektu, který student vypracuje v průběhu semestru.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou pro úspěšné absolvování předmětu je, kromě splnění standardních podmínek:
1. odevzdání semestrálního projektu ve stanoveném termínu
2. získání alespoň 20 bodů ze závěrečné zkoušky.

Osnovy výuky

1. Historie, současnost, trendy a budoucnost v robotice.
2. Přehled průmyslových robotů, kinematické koncepce, důležité parametry.
3. Kinematika průmyslových robotů, úlohy kinematiky.
4. Homogenní transformace a její použití.
5. Manipulátor prakticky - portfolio firmy (typy a velikosti robotů), popis programovacího jazyka, ukázka způsobu programování.
5. Snímače v robotice - mobilní, stacionární.
6. Pohony v robotice - elektrické motory, netradiční pohony.
7. Mobilní robotika - úvod.
8. Typy podvozků mobilních robotů.
9. Základy navigace, sebelokalizace a mapování - vnitřní, vnější navigace.
10. Základy teleprezence.
11. Nasazení robotů, aplikace.

Učební cíle

Cílem předmětu je vybavit posluchače základními znalostmi z oblasti praktické, převážně průmyslové robotiky. V předmětu budou posluchači seznámeni se základními konstrukčními prvky stacionárních robotů, manipulátory, vnitřními a vnějšími čidly robotů, řídicími systémy, způsoby programování a využitím robotů. V menší míře budou rovněž seznámeni s problematikou autonomních mobilních robotů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Šolc,F.,Žalud,L.:"Základy robotiky", VUT v Brně, elektronická skripta AMT010,2002 (CS)

Doporučená literatura

Snyder W.E.:Industrial Robots. Prentice Hall,1985. (EN)
Spong,M.,Vidyasagar,M.:"Robot Dynamics and Control" J.Wiey,1990 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-AMT , 2 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D.
Ing. František Burian, Ph.D.
Ing. Tomáš Jílek, Ph.D.

Osnova

Roboty a další stroje s velkou mírou autonomie. Historie robotiky.
Mechanika robotů. Přímá úloha kinematiky.
Inverzní kinematická úloha.
Pohony robotů. Chapadla.
Přehled o robotických senzorech
Řídicí systémy robotů a jejich programování.
Řídicí systémy robotů a jejich programování.
Základy dynamiky robotů.
Pokročilé metody řízení a řídicí systémy
Pokročilejší senzory, porozumění informacím z nich.
Roboty a NC stroje. Pružné výrobní systémy.
Integrované výrobní systémy.
Mobilní roboty.

Cvičení na počítači

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D.

Osnova

Modelování kinematiky průmyslového robota.
Modelování kinematiky průmyslového robota, pokračování.
Modelování dynamiky průmyslového robota.
Modelování dynamiky průmyslového robota, pokračování.
Modelování dynamiky průmyslového robota, pokračování.

Laboratorní cvičení

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Luděk Žalud, Ph.D.

Osnova

Exkurse na pracoviště vybavené prům. roboty
Programování a obsluha konkrétního průmyslového robota
Programování a obsluha konkrétního průmyslového robota, pokračování.
Nasazení robota do integrované výrobní linky.
Nasazení robota do integrované výrobní linky, pokračování.
Exkurse do výrobního podniku.
Exkurse do výrobního podniku.