Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)
Sylabus przedmiotu Manipulatory i roboty mobilne:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Manipulatory i roboty mobilne | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Rafał Osypiuk <Rafal.Osypiuk@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Rafał Osypiuk <Rafal.Osypiuk@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
Blok obieralny | 8 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Matematyka, znajomość podstawowych działań na macierzach. |
W-2 | Elementarna wiedza z fizyki, obejmująca matematyczny opis prostych zjawisk fizycznych. |
W-3 | Podstawowa wiedza z teorii sterowania. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zapoznanie studentów z klasyfikacją manipulatorów i robotów mobilnych |
C-2 | Zapoznanie studentów z zagadnieniami kinematyki dla układów płaskich i przestrzennych |
C-3 | Zapoznanie studentów z opisem dynamiki robotów oraz metodami ich praktycznego wykorzystania. |
C-4 | Zapoznanie studentów z metodami planowania ruchu oraz generowaniem trajektorii. |
C-5 | Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu modelowania i symulacji struktur kinematycznych. |
C-6 | Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu planowania i generowania ruchu dla manipulatorów oraz nieholonomicznych robotów mobilnych. |
C-7 | Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu symulacji układów regulacji położenia dla manipulatorów i robotów mobilnych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Wprowadzenie do laboratorium robotyki. Omówienie narzędzi niezbędnych do przeprowadzenia ćwiczeń. | 2 |
T-L-2 | Symulacja prostego zadania kinematyki dla manipulatora o dwóch stopniach swobody. | 2 |
T-L-3 | Symulacja odwrotnego zadania kinematyki dla manipulatora o dwóch stopniach swobody. | 2 |
T-L-4 | Symulacja zadania kinematyki do robota mobilnego. | 2 |
T-L-5 | Modelowanie i analiza dynamiki manipulatora płaskiego. | 2 |
T-L-6 | Modelowanie i analiza dynamiki robota mobilnego. | 2 |
T-L-7 | Transformacja prędkości oraz analiza punktów osobliwych robota. | 2 |
T-L-8 | Implementacja generatora trajektorii dla manipulatora płaskiego | 2 |
T-L-9 | Symulacja generatora trajektorii dla mobilnych robotów nieholonomicznych. | 2 |
T-L-10 | Symulacja układu sterowania pozycją robota. | 2 |
T-L-11 | Symulacja układu sterowania pozycją robota, bazującym na jego modelu odwrotnym. | 2 |
T-L-12 | Badanie wpływu zmian parametrów robota na jakość sterowania. | 2 |
T-L-13 | Zastosowanie dedykowanego oprogramowania do analizy kinematyki robota I. | 2 |
T-L-14 | Zastosowanie dedykowanego oprogramowania do analizy kinematyki robota II. | 2 |
T-L-15 | Zaliczenie formy zajęć. | 2 |
30 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów współczesnej robotyki. | 2 |
T-W-2 | Klasyfikacja manipulatorów przemysłowych i robotów mobilnych. | 2 |
T-W-3 | Przekształcenia układów ruchu. | 6 |
T-W-4 | Metody modelowania dynamiki robota. | 4 |
T-W-5 | Rodzaje interpolacji oraz sposoby generowania trajektorii dla robotów nieholonomicznych. | 4 |
T-W-6 | Nawigacja robotów mobilnych. | 2 |
T-W-7 | Jakobian oraz problem osobliwości. | 2 |
T-W-8 | Układy sterowania w robotyce przemysłowej i mobilnej. | 4 |
T-W-9 | Komercyjne architektury sterowania i ich własności. | 2 |
T-W-10 | Systemy decyzyjne w robotyce autonomicznej. | 2 |
30 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
A-L-2 | przygotowanie do zajęć | 10 |
A-L-3 | sporządzenie sprawozdań | 15 |
A-L-4 | przygotowanie do zaliczenia zajęć laboratoryjnych | 5 |
60 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
A-W-2 | studiowanie literatury | 15 |
A-W-3 | przygotowanie do egzaminu | 15 |
60 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny |
M-2 | Wykład problemowy |
M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne realizowane w środowisku symulacyjnym oraz z użyciem oprogramowania specjalistycznego. |
M-4 | Dyskusje dydaktyczne ukierunkowane na podniesienie zdolności korzystania z wiedzy. |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie pracy pisemnej i rozmowy ze studentem |
S-2 | Ocena formująca: Ocena wystawiana za złożenie sprawozdań po każdym cyklu ćwiczeń laboratoryjnych |
S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana po zakończeniu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych oraz zaangażowania pracy studenta w realizację wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
AR_1A_C18_W10 Student zna klasyfikację manipulatorów przemysłowych ze względu na typ łańcucha kinematycznego i rozumie cel przekształcenia prostego i odwrotnego kinematyki wraz z problemami jego praktycznej realizacji. | AR_1A_W10 | T1A_W04, T1A_W07 | — | C-2, C-3, C-4, C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
AR_1A_C18_U12 Student potrafi zaimplementować zadanie proste i odwrotne kinematyki dla manipulatora szeregowego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania. | AR_1A_U12 | T1A_U10, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U03, InzA_U07, InzA_U08 | C-5, C-6, C-7 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-12, T-L-13, T-L-14, T-L-15 | M-3 | S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
AR_1A_C18_K01 Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań. | AR_1A_K01 | T1A_K01 | — | C-2, C-3, C-4, C-1, C-5, C-6, C-7 | T-W-2, T-W-3, T-W-5, T-W-8, T-W-10, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-7, T-L-9 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-2, S-3, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
AR_1A_C18_W10 Student zna klasyfikację manipulatorów przemysłowych ze względu na typ łańcucha kinematycznego i rozumie cel przekształcenia prostego i odwrotnego kinematyki wraz z problemami jego praktycznej realizacji. | 2,0 | |
3,0 | Student zna klasyfikację manipulatorów przemysłowych ze względu na typ łańcucha kinematycznego i rozumie cel przekształcenia prostego i odwrotnego kinematyki wraz z problemami jego praktycznej realizacji. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
AR_1A_C18_U12 Student potrafi zaimplementować zadanie proste i odwrotne kinematyki dla manipulatora szeregowego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania. | 2,0 | |
3,0 | Student potrafi zaimplementować proste i odwrotne zadanie kinematyki dla manipulatora szeregowego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
AR_1A_C18_K01 Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań. | 2,0 | |
3,0 | Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- Craig J. J., Wprowadzenie do Robotyki: Mechanika i sterowanie, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1995, Wyd. drugie
- Spong Mark W., Vidyasagar M., Dynamika i sterowanie robotów, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2010
- Kozłowski K., Modelling and Identification in Robotics, Springer, 1998, 1st Edition
- Tchoń K., Mazur A., Duleba I., Hossa R., Muszynski R., Manipulatory i Roboty Mobilne, Modele, planowanie ruchu, sterowanie, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa, 2000
Literatura dodatkowa
- Morecki A., Knapczyk J., Podstawy Robotyki, Teoria i elementy manipulatorów i robotów, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1999
- Siciliano B., Khatib O., Springer Handbook of Robotics, Springer, 2008, 1st Edition