Detail předmětu

Robotika a manipulátory

FEKT-BPC-RBMAk. rok: 2019/2020

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Ing. František Burian, 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

Prerekvizity

Absolvování kurzu BPC-MOD nebo kurzu s podobnou náplní.

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 počítačová cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

Struktura bodového hodnocení je následovná:

* 30b - samostatná práce studentů na cvičeních (projekty, domácí úkoly)
* 50b - písemná část zkoušky
* 20b - nepovinná ústní část zkoušky

Pro získání zápočtu je nutné splnit:

* Přítomnost na počítačových cvičeních (povolena 1 absence)
* Přítomnost na dvou předem daných přednáškách

Pro uznání zkoušky:

* Min 10b z písemné části zkoušky
* Min 10b ze samostatných prací studentů získaných během semestru

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.
6. Snímače v robotice - mobilní, stacionární.
7. Pohony v robotice - elektrické motory, netradiční pohony.

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.

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

Povinná účast na dvou předem stanovených přednáškách, povinná účast na cvičeních.

Základní literatura

JELÍNEK, A. a CHROMÝ, A. Vybrané partie z Robotiky: elektronická skripta. Brno, 2015. (CS)
ŠOLC, F. a ŽALUD L.. Základy Robotiky: elektronická skripta. Brno, 2002. (CS)

Doporučená literatura

SNYDER, Wesley E. Industrial robots: computer interfacing and control. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, c1985. ISBN 01-346-3159-5. (EN)
SPONG, Mark W. a M. VIDYASAGAR. Robot dynamics and control. New York: Wiley. ISBN 978-0-471-61243-8. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

18 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. František Burian, Ph.D.

Osnova

1. Průmyslové roboty. Přehled. Stacionární versus mobilní robotika. Přehled manipulátorů, Kinematické koncepce, důležité parametry.
2. Homogenní transformace a její použití.
3. Úlohy kinematiky, Přímá a inverzní. Jakobián.
4. Manipulátory - Řízení a programování průmyslových robotů.
5. Manipulátory prakticky - portfolio firmy (typy a velikosti robotů), popis programovacího jazyka, ukázka způsobu programování. (účast povinná)
6. Manipulátory prakticky - portfolio firmy (typy a velikosti robotů), popis programovacího jazyka, ukázka způsobu programování. (účast povinná)
7. Pohony v robotice - elektrické motory, krokové motory, BLDC motory. Momentová rovnice. Řízení pohonů.
8. Mobilní robotika, základy teleprezence.
9. Sebelokalizace a řízení mobilních robotů – kinematika podvozku, INS, GNSS.

Cvičení na počítači

8 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. František Burian, Ph.D.

Osnova

1. Homogenní transformace. Přímá úloha kinematiky.
2. Denavit-Hartenbergova úmluva. Přímá úloha kinematiky.
3. Jakobián. Inverzní úloha kinematiky.
4. Podvozky mobilních robotů, jejich vlastnosti, kinematika, odometrie.