Rok akademicki: 2015/2016 Kod: RME s Punkty ECTS: 12. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Roboty przemysłowe Rok akademicki: 2015/2016 Kod: RME s Punkty ECTS: 12 Wydział: Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Kierunek: Mechatronika Specjalność: Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 5 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr hab. inż. Lisowski Wojciech (lisowski@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr hab. inż. Lisowski Wojciech (lisowski@agh.edu.pl) dr hab. inż. Buratowski Tomasz (tburatow@agh.edu.pl) dr hab. inż, prof. AGH Cieślik Jacek (cieslik@agh.edu.pl) dr inż. Bednarz Jarosław (bednarz@agh.edu.pl) dr inż. Klepka Andrzej (klepka@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Zna struktury kinematyczne, zasady konstruowania i wytwarzania członów i złącz, budowę układów napędowych, układów sensorycznych i sterowania, stosowane rodzaje chwytaków i narzędzi robotów manipulacyjnych ME1A_W06, ME1A_W11, ME1A_W05, ME1A_W13 M_W002 Zna zasady i narzędzia programowania on-line i offline oraz strukturę programu pracy robotów ME1A_W10, ME1A_W05 Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń M_W003 Zna zasady modelowania kinematyki manipulatorów ME1A_W08, ME1A_W05 1 / 6

2 M_W004 Zna definicje podstawowych parametrów oraz faktyczne zakresy ich wartości w przypadku manipulatorów przemysłowych ME1A_W05 Egzamin, M_W005 Zna systemy pomiarowe służące do wyznaczania pozycji i orientacji chwytaka manipulatora ME1A_W07, ME1A_W05 Egzamin, M_W006 Zna zastosowania robotów manipulacyjnych w przemyśle i usługach ME1A_W05 Egzamin, Prezentacja, Wynik testu Umiejętności M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury fachowej i wykorzystywać je w realizacji zadań inżynierskich ME1A_U01, ME1A_U05 Prezentacja, Wykonanie projektu, M_U002 Potrafi przygotować i przedstawić prezentację wyników realizacji zadania inżynierskiego ME1A_U04 Prezentacja, Sprawozdanie M_U003 Potrafi zapisywać i interpretować zapis położenia i orientacji ME1A_U20, ME1A_U08 M_U004 Potrafi sformułować i rozwiązać zadanie proste i odwrotne kinematyki manipulatora o otwartym łańcuchu kinematycznym ME1A_U20, ME1A_U08 M_U005 Potrafi zaprogramować pracę robota przemysłowego w prostej operacji manipulacyjnej ME1A_U02, ME1A_U14 Aktywność na zajęciach, Sprawozdanie, Wykonanie ćwiczeń M_U006 Potrafi dobrać i zaprojektować chwytak robota (mechanizm, napęd, układ sensoryczny i zasilanie) ME1A_U15, ME1A_U12, ME1A_U20, ME1A_U11, ME1A_U13, ME1A_U03, ME1A_U02, ME1A_U08 Egzamin, Wykonanie projektu M_U007 Potrafi wyznaczyć eksperymentalnie powtarzalność pozycjonowania manipulatora ME1A_U09, ME1A_U19, ME1A_U02 Kompetencje społeczne M_K001 Potrafi systematycznie zdobywać wiedzę, dotrzymuje określonych terminów, przyjmuje rzeczową krytykę wyników swoich działań ME1A_K04, ME1A_K02, ME1A_K05 Egzamin, Wykonanie projektu, M_K002 Zna, rozumie i stosuje zasady etyki zawodowej inżyniera ME1A_K03 Prezentacja, Sprawozdanie, M_K003 Potrafi współpracować w grupie respektując podział obowiązków i odpowiedzialności ME1A_K04 2 / 6

3 Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 M_W005 M_W006 Umiejętności M_U001 M_U002 M_U003 M_U004 Zna struktury kinematyczne, zasady konstruowania i wytwarzania członów i złącz, budowę układów napędowych, układów sensorycznych i sterowania, stosowane rodzaje chwytaków i narzędzi robotów manipulacyjnych Zna zasady i narzędzia programowania on-line i offline oraz strukturę programu pracy robotów Zna zasady modelowania kinematyki manipulatorów Zna definicje podstawowych parametrów oraz faktyczne zakresy ich wartości w przypadku manipulatorów przemysłowych Zna systemy pomiarowe służące do wyznaczania pozycji i orientacji chwytaka manipulatora Zna zastosowania robotów manipulacyjnych w przemyśle i usługach Potrafi pozyskiwać informacje z literatury fachowej i wykorzystywać je w realizacji zadań inżynierskich Potrafi przygotować i przedstawić prezentację wyników realizacji zadania inżynierskiego Potrafi zapisywać i interpretować zapis położenia i orientacji Potrafi sformułować i rozwiązać zadanie proste i odwrotne kinematyki manipulatora o otwartym łańcuchu kinematycznym / 6

4 M_U005 M_U006 M_U007 Potrafi zaprogramować pracę robota przemysłowego w prostej operacji manipulacyjnej Potrafi dobrać i zaprojektować chwytak robota (mechanizm, napęd, układ sensoryczny i zasilanie) Potrafi wyznaczyć eksperymentalnie powtarzalność pozycjonowania manipulatora Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 M_K003 Potrafi systematycznie zdobywać wiedzę, dotrzymuje określonych terminów, przyjmuje rzeczową krytykę wyników swoich działań Zna, rozumie i stosuje zasady etyki zawodowej inżyniera Potrafi współpracować w grupie respektując podział obowiązków i odpowiedzialności Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Budowa manipulatorów robotów (8) Klasyfikacja robotów współczesnych. Struktury kinematyczne manipulatorów: ramię i mechanizm kiści. Człony i złącza robotów. Układy napędowe mechatronicznych urządzeń pozycjonujących. Układy transmisji ruchu. Układy sterowania robotów. Chwytaki i narzędzia robotów przemysłowych (7) Charakterystyka efektorów robotów przemysłowych. Automatyczny montaż. Rozwiązania konstrukcyjnych chwytaków. Mechanizmy chwytaków. Chwytaki podciśnieniowe i magnetyczne. Chwytaki wielozadaniowe o strukturze ludzkiej dłoni. Napędy chwytaków. Układy sensoryczne chwytaków. Układy wymiany narzędzi uchwyty i magazyny. Narzędzia robotów do realizacji operacji technologicznych. Mechanika manipulatorów (8) Opis położenia i orientacji. Model geometryczny manipulatora: zadanie proste i odwrotne. Planowanie toru i trajektoria ruchu. Wyznaczanie prędkości i przyspieszenia ruchu członów. Podstawy dynamiki manipulatorów. Podstawy programowania robotów przemysłowych (8) Zasady wykorzystania ręcznego panelu operatora-programisty. Wykorzystanie programowania skryptowego języki programowania. Środowiska symulacji pracy robota. Programowanie bezpośrednie robotów przemysłowych (7) Zasady programowania bezpośredniego. Oprogramowanie do programowania 4 / 6

5 bezpośredniego. Technika implementacji programów. Parametry i charakterystyki robotów manipulacyjnych (7) Klasyfikacja parametrów i charakterystyk manipulatorów. Definicje parametrów i charakterystyk manipulatorów. Techniki pomiaru położenia i orientacji. Kalibracja manipulatorów. Zastosowania przemysłowe robotów (4) Stanowisko zrobotyzowane: urządzenia współpracujące z robotem, układy sensoryczne, integracja. Oprogramowanie specjalistyczne. Zasady zapewnienia bezpieczeństwa w robotyce. Roboty usługowe (7) Platformy mobilne: elementy i układy, modelowanie, nawigacja i sterowanie. Zastosowania usługowe robotów (4) Przykłady zastosowań: roboty profesjonalne, roboty w gospodarstwie domowym, roboty osobiste. Ćwiczenia laboratoryjne Elementy i układy robotów przemysłowych (3) Układy napędowe manipulatorów. Układy sensoryczne manipulatorów. Techniki integracji podzespołów robota. Sterowanie ruchem robotów. Programowanie pracy robotów (30) Programowanie pracy robotów w laboratorium. Wykorzystanie oprogramowania do symulacji programów pracy robota. Badanie robotów (6) Normy dotyczące robotów przemysłowych. Zasady planowania eksperymentu, przeprowadzenia eksperymentu, analizy wyników badań, opracowania sprawozdania z badań i prezentacji wyników badań manipulatorów robotów. Analiza przestrzeni roboczej manipulatorów. Badanie powtarzalności pozycjonowania. Badanie parametrów kinematycznych robotów. Ćwiczenia projektowe Projektowanie manipulatorów (10) Dobór struktury kinematycznej. Analiza kinematyczna: zadanie proste i odwrotne. Planowanie toru i trajektorii ruchu chwytaka narzędzia. Dobór napędów i układów sensorycznych. Projektowanie chwytaków i narzędzi robotów (10) Charakterystyka efektorów robotów przemysłowych chwytaki mechaniczne, podciśnieniowe i magnetyczne. Przegląd rozwiązań konstrukcyjnych chwytaków mechanizmy, napędy, układy sensoryczne. Projekt chwytaka do operacji manipulacyjnej. Operacje w procesie automatycznego montażu. Chwytaki wielozadaniowe o strukturze ludzkiej dłoni. Układy wymiany narzędzi uchwyty i magazyny. Narzędzia robotów do realizacji operacji technologicznych. Projektowanie stanowisk zrobotyzowanych (10) Przykłady wykorzystania oprogramowania specjalistycznego do projektowania stanowisk zrobotyzowanych. 5 / 6

6 Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa jest obliczana na podstawie: - średniej arytmetycznej ocen cząstkowych zajęć (35%) - oceny zajęć projektowych (35%) - oceny z egzaminu (30%). Wymagane jest by wszystkie składniki były nie mniejsze niż 3.0 (pozytywna ocena z egzaminu). Ocena z każdego egzaminu poprawkowego jest obniżana o 1/2 stopnia. Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe T. Buratowski, Podstawy robotyki, Wydawnicta Naukowo-Dydaktyczne AGH, 2006 J. Cieślik, J. Felis, H. Jaworowski, Teoria maszyn i mechanizmów, Wydawnicta Naukowo-Dydaktyczne AGH, 2004 J. Honczarenko, Roboty przemysłowe. Budowa i zastosowania, WNT 2004 B. Heimann, W. Gerth. K. Popp, Mechatronika: komponenty, metody, przykłady, PWN 2001 A. Morecki, J. Knapczyk Podstawy robotyki teoria i elementy manipulatorów i robotów WNT 1996 M. Olszewski Manipulatory i roboty przemysłowe automatyczne maszyny manipulacyjne WNT 1985 M. Spong, M. Vidysagar, Dynamika i sterowanie robotów, WNT 1997 Ł. Węsierski Elementy i układy pneumatyczne skrypt AGH nr 827 Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Przygotowanie do zajęć Udział w ćwiczeniach Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Udział w ćwiczeniach projektowych Wykonanie projektu Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Udział w wykładach Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 60 godz 45 godz 60 godz 45 godz 45 godz 43 godz 60 godz 2 godz 360 godz 12 ECTS 6 / 6