Detail předmětu

Průmyslové roboty a manipulátory I

FSI-GPZAk. rok: 2019/2020

Přednáškový kurs obsahuje část, zabývající se konstrukcí průmyslových robotů a manipulátorů (PRaM).Za tím účelem je analysován ekonomický vztah mezi produkcí, cenami výrobních strojů a efektivní manipulací, jsou definovány průmyslové roboty. Na základě systémového přístupu jsou analysovány jejich základní subsystémy a pohled je zaměřen na akční systém průmyslových robotů. Na jeho základě je studován kinematický řetězec PRaM a na základě teorie kombinatorických algoritmů je detailně popsáno polohovací ústrojí PRaM. Dále jsou definovány a představeny základní a odvozené typy průmyslových robotů a manipulátorů. Podrobně se studuje orientační ústrojí PraM, stavba translačních a rotačních jednotek, pohony a převody ve stavbě PRaM a některá nová konstrukční řešení PRaM. Přednášky zahrnují i problematiku kinematické a dynamické analýzy robotů. Cvičení jsou zaměřena na praktické ukázky průmyslových robotů, jejich programování.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Zdeněk Kolíbal, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky (ÚVSSR)

Výsledky učení předmětu

Předmět umožňuje studentům osvojit si nejnovější poznatky z konstrukce,
projekce a možného nasazení stacionárních průmyslových robotů a
manipulátorů v průmyslové praxi a současně umožňuje rozšířit si
dovednosti co se týče jejich programování. Důraz je kladen i na
praktickou dovednost studentů v laboratorních cvičeních.

Prerekvizity

Komplexní a podrobné znalosti z mechanizmů a částí strojů, jejich konstrukce a výpočty.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením. Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu:
1. Prezence ve cvičení (100 %) účast ve cvičeních
2. Splnění podmínek průběžné kontroly (příprava na cvičení, aktivita
během cvičení); toto bude upřesněno začátku semestru ve cvičení.
3. Opravená a odsouhlasená semestrální práce z praktického cvičení v
laboratořích.

Učební cíle

Cílem předmětu Průmyslové roboty a manipulátory I. je seznámit studenty
se základy moderní technické robotiky. Úkolem je, naučit posluchače aby
si studenti uvědomili nutnou souvislost poznatků z oblasti konstrukce,
projekce, řízení a aplikace PRaM, která je výchozím základem pro jejich
budoucí praktickou činnost konstruktérů robotů a manipulátorů a případně
projektantů robotizovaných pracovišť.

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

Kontrola presentace ve cvičeních. Ve zvláštních případech je možná kompenzace speciální prací.

Základní literatura

KOLÍBAL, Zdeněk. Roboty a robotizované výrobní technologie. Brno: Vysoké učení technické v Brně – nakladatelství VUTIUM, 2016. ISBN 978-80-214-4828-5. (CS)

Doporučená literatura

CHVÁLA, Břetislav, Robert MATIČKA a Jaroslav TALÁCKO. Průmyslové roboty a manipulátory: celostátní vysokoškolská učebnice pro skupinu oborů strojírenství a ostatní kovodělná výroba. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1990. (CS)
KOLÍBAL, Zdeněk. Průmyslové roboty. Brno: Vysoké učení technické, 1993. ISBN 80-214-0526-0. (CS)
MATIČKA, Robert a TALÁCKO. Mechanismy manipulátorů a průmyslových robotů. 2. přeprac. vyd. Praha: SNTL-Nakladatelství technické literatury, 1991. (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-VSR , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program M2V-P magisterský navazující

    obor M-VSY , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-VSR , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Zdeněk Kolíbal, CSc.

Osnova

1. Úvod do problematiky, vývoj od mechanizačních a automatizačních systémů po průmyslové roboty, ekonomika nasazení průmyslových robotů
2. Průmyslové roboty u výrobních strojů, definice, generace robotů, systémové pojetí robotů, akční, vnímací a řídící systémy robotů
3. Aspekty pro posuzování robotů, základní pojmy o řízení a programování průmyslových robotů. Akční systém průmyslových robotů.
4. Kinematické dvojice v konstrukci PRaM, základní kinematický řetězec (polohovací a orientační ústrojí), uspořádání kinematických dvojic a jejich kombinatorické algoritmy
5. Základní a odvozené typy průmyslových robotů
6. Orientační ústrojí průmyslových robotů - principy a koncepce stavby
7. Základní stavební prvky (jednotky) průmyslových robotů. Pohony a převody ve stavbě průmyslových robotů
8. Konstrukční řešení pohonů základních typů průmyslových robotů
9. Mechanika manipulačních zařízení - základy kinematiky a dynamiky prostorových mechanismů
10. Přímá a nepřímá úloha kinematiky
11. Přímá a nepřímá úloha dynamiky– část 1.
12. Přímá a nepřímá úloha dynamiky– část 2.
13. Průmyslové roboty s paralelní kinematikou

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Kubela

Osnova

Jednohodinová cvičení jsou spojena do šesti dvouhodinových bloků a 1 hod. zápočet:

1. Seznámení se s průmyslovými roboty v laboratoři ústavu
2. Základy programování pohybů a činností robotů a manipulátorů
3. Programování robotického pracoviště s robotem PROB-20
4. Programování a měření přesnosti průmyslového robotu SPR-10
5. Programování a měření přesnosti průmyslového robotu APR-20
6. Programování a měření přesnosti průmyslového robotu ABB IRB 4400/60
7. Zápočet

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz