PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu: KINEMATYKA I DYNAMIKA MANIPULATORÓW I ROBOTÓW Kierunek: Mechatronika Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy na specjalności: Systemy sterowania Rodzaj zajęć: wykład, laboratorium I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Zapoznanie studentów z metodami i technikami stosowanymi w analizie. C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie formułowania i rozwiązywania zadań kinematyki i dynamiki. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Student ma wiedzę z zakresu matematyki i mechaniki. 2. Student zna zasady bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu maszyn i urządzeń technologicznych. 3. Student posiada umiejętność korzystania z programów komputerowych do obliczeń matematycznych i typu CAD do rysowania i symulacji ruchu układów 3D. 4. Student posiada umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych zadań. 5. Student posiada umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji technicznej. 6. Student posiada umiejętność pracy samodzielnej i w grupie. 7. Student ma wiedzę w zakresie prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań. EFEKTY KSZTAŁCENIA Kinematics and dynamics of manipulators and robots Poziom przedmiotu: I stopnia Liczba godzin/tydzień: 1W, 1L EK 1 student potrafi wykorzystać elementy rachunku wektorowego i macierzowego dla rozwiązania zadania kinematyki i dynamiki, EK 2 student identyfikuje i wyjaśnia schemat i robota, Kod przedmiotu: S2_13 Rok: III Semestr: VI Liczba punktów: 3 ECTS EK 3 student potrafi dokonać analizy i opisać jego parametry w notacji DH, EK 4 potrafi wyznaczyć obszar działania w funkcji parametrów wewnętrznych, EK 5 student potrafi rozwiązać zadanie odwrotne kinematyki i wyznaczyć prędkości i przyspieszenia ogniw, EK 6 student potrafi określić energię kinetyczną i potencjalną ogniw, EK 7 student potrafi wykorzystać formalizm Lagrange a do rozwiązania zadania prostego i odwrotnego dynamiki, EK 8 student potrafi przygotować sprawozdanie z przebiegu realizacji ćwiczeń.

2 TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć WYKŁADY Liczba godzin W 1,2 Elementy rachunku wektorowego i macierzowego. Sposoby definicji schematu 2 i robota. W 3 Notacja Denavita-Hartenberga (DH). Definicja schematu i parametrów 1 geometrycznych i robota w notacji DH. W 4 Zadanie proste kinematyki. 1 W 5, 6 Zadanie odwrotne kinematyki. Wyznaczanie prędkości 2 i przyspieszeń ogniw. W 7, 8 Energia kinetyczna i potencjalna układów wieloczłonowych. 2 W 9, 10 Równania Lagrange a pierwszego i drugiego rodzaju. 2 W 11, 12 Formalizm Newtona-Eulera dynamiki. 2 W 13, 14 Dynamika systemów napędowych robotów i. 2 W 15 Planowanie trajektorii. 1 Forma zajęć LABORATORIUM Liczba godzin L 1, 2 Schemat i identyfikacja parametrów geometrycznych macierzy DH. 2 L 3, 4 Zadanie proste i wyznaczenie obszaru działania. 2 L 5, 6 Wyznaczenie prędkości i przyspieszeń ogniw. 2 L 7, 8 Opis matematyczny i rozwiązanie zadania dynamiki. 2 L 9, 10 Planowanie trajektorii. 2 L 11, 12 Programowanie. 2 L 13, 14 Pomiar dokładności pozycjonowania. 2 L 15 Opracowanie wyników obliczeń i pomiarów. 1 NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych 2. ćwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń 3. programy komputerowe 4. instrukcje do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych 5. przyrządy pomiarowe 6. stanowiska do laboratorium wyposażone w maszyny i narzędzia do realizacji ćwiczeń 2

3 SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA). ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń F3. ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania F4. ocena aktywności podczas zajęć P1. ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników zaliczenie na ocenę*. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - egzamin *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Zapoznanie z literaturą Przygotowanie do zajęć Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych (czas poza zajęciami laboratoryjnymi) Przygotowanie do zadania sprawdzającego Konsultacje Suma SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 15W 15L 30h 15 h 7.5 h 7.5 h 10 h 5h 75 h 3 ECTS 1.4 ECTS 1.2 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. Jezierski E.: Dynamika robotów. WNT, Warszawa 2006, ISBN X. 2. Wojnarowski J., Nowak A.: Mechanika robotów w opisie motorów. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2007, ISBN Kozłowski K., Dutkiewicz P., Wróblewski W.: Planowanie zadań i programowanie robotów. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2007, ISBN X. 4. Praca zbiorowa pod red. Hejmo W.: Sterowanie robotami i mi przemysłowymi. Politechnika Krakowska, Kraków 1997, ISBN Praca zbiorowa pod red. Kosta G., Świdra J.: Programowanie robotów on-line. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2008, ISBN Arczewski K.P.: Kinematyka układów dyskretnych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1994, ISBN Giergiel M., Hendzel G., Żylski W.: Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych. PWN, Warszawa 2002, ISBN Frączek J., Wojtyra M.: Kinematyka układów wieloczłonowych. WNT, Warszawa 2008, ISBN 978-3

4 Kozłowski K., Dutkiewicz P., Wróblewski W.: Modelowanie i sterowanie robotów. PWN, Warszawa 2003, ISBN X. 10. Zielińska T.: Maszyny kroczące. Podstawy, projektowanie, sterowanie i wzorce biologiczne. PWN, Warszawa 2003, ISBN Barczyk J.: Laboratorium podstaw robotyki. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1994, ISBN X. 12. Giergiela J., Buratowski T.: Podstawy robotyki. Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Kraków 2004, ISBN Jarzębowska E., Jarzębowski W.: Podstawy dynamiki mechanizmów i. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1998, ISBN Wrotny L.T.: Dynamika układów mechanicznych. Repetytorium teoretyczne i zadania. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1995, ISBN Wrotny L.T.: Kinematyka i dynamika maszyn technologicznych przemysłowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1996, ISBN Wrotny L.T.: Zadania z kinematyki i dynamiki maszyn technologicznych przemysłowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1998, ISBN Praca zbiorowa pod red. Mireckiego Z., Knapczyka J.: Podstawy robotyki. Teoria i elementy. WNT, Warszawa 1999, ISBN Morecki A., Knapczyk J., Kędzior K.: Teoria mechanizmów i. Podstawy i przykłady zastosowań w praktyce. WNT, Warszawa 2002, ISBN X. 19. Kost G.G.: Układy sterowania robotów przemysłowych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000, ISBN Szkodny T.: Zbiór zadań z podstaw robotyki. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2008, ISBN PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) 1. Prof. P.Cz. dr hab. inż. Tadeusz Nieszporek tadek@itm.pcz.czest.pl 2. Dr inż. Michał Sobiepański sobiepan@imc.pcz.czest.pl 3. Dr inż. Andrzej Rygałło andryg@pro.onet.pl 4

5 MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Cele przedmiotu EK1 K_W55_S2_05 C1, C2 EK2 K_W55_S2_05 C1, C2 EK3 K_U55_S2_05 C1,C2 EK4 K_U55_S2_05 C2 EK5 K_U55_S2_05 C1,C2 EK6 K_U55_S2_05 C1, C2 EK7 K_U55_S2_05 C1, C2 EK8 K_U55_S2_05 C1, C2 Treści programowe W1-15 L1-15 W1-3 L1-2 W1-3 L1-2 W4 L3-4 W5-6 L5-6 W7-8 L7-8 W9-10 L7-8 W15 L15 Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny P1 P1 F4 F4 F4 5

6 II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 EK1, EK2, EK3 Student opanował wiedzę z zakresu metod analizy EK4, EK5, EK6 dokonać analizy i rozwiązywać zadania kinematyki i dynamiki EK8 efektywnie prezentować i dyskutować wyniki własnych działań Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu metod analizy Student nie potrafi wyznaczyć podstawowych parametrów i robota w notacji DH Student nie opracował sprawozdania i nie potrafi zaprezentować wyników swoich badań Student częściowo opanował podstawową wiedzę z zakresu metod analizy wyznaczyć podstawowe parametrów i robota w notacji DH, rozwiązać zadanie kinematyki i dynamiki z pomocą prowadzącego zajęcia Student wykonał sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia, ale nie potrafi dokonać interpretacji oraz analizy wyników własnych badań Student opanował wiedzę z zakresu metod analizy wyznaczyć parametry i robota w notacji DH, oraz rozwiązać zadanie kinematyki i dynamiki Student wykonał sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia, potrafi prezentować wyniki swojej pracy oraz dokonuje ich analizy Student bardzo dobrze opanował wiedzę z zakresu metod analizy wyznaczyć parametry i robota w notacji DH, sformułować i rozwiązać zadanie kinematyki i dynamiki, oraz przeprowadzić analizę wyników obliczeń i pomiarów Student wykonał sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia, potrafi w sposób zrozumiały prezentować, oraz dyskutować osiągnięte wyniki III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Wszelkie informacje dla studentów kierunku Mechatronika wraz z: - programem studiów, - prezentacjami do zajęć, - instrukcjami do ćwiczeń laboratoryjnych, - harmonogramem odbywania zajęć dostępne są na tablicy informacyjnej oraz na stronie internetowej Instytutu Technologii Mechanicznych: 2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć z danego przedmiotu. 6