AUTOMATYZACJA I ROBOTYZACJA PROCESÓW PRODUKCYJNYCH ZIIP/S/I, wykłady 30g. K o n s p e k t

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "AUTOMATYZACJA I ROBOTYZACJA PROCESÓW PRODUKCYJNYCH ZIIP/S/I, wykłady 30g. K o n s p e k t"

Jadwiga Stefańska
8 lat temu
Przeglądów:

1 Prof. dr hab. inż. Jan Szadkowski Em. prof. zw. ATH Bielsko-Biała, AUTOMATYZACJA I ROBOTYZACJA PROCESÓW PRODUKCYJNYCH ZIIP/S/I, wykłady 30g. K o n s p e k t I. WPROWADZENIE DO AUTOMATYKI 1. Pojęcia sterowania i regulacji. Schematy blokowe. Wielkości wejściowe, wyjściowe, zakłócenia. Otwarte układy sterowania, układy kompensacyjne. Wprowadzenie ujemnego sprężenia zwrotnego, wybór wielkości wyjściowej, układy regulacji. Przykłady rozwiązań wyż. wym. Układów. 2 g. 2. Pojęcia o układach adaptacyjnych i samoorganizujących się,. Pojęcie informacji początkowej i informacji roboczej. Klasyfikacja układów sterowania i regulacji, z uwzględnieniem: Ciągłości funkcjonowania ; obecności zasięgu informacji roboczej; obecności zespołów nieliniowych podziału na układy regulacji stałowartościowe, programowe i.. Pojęcie serwomechanizmu. 2 g. 3. Regulatory automatyczne. Podstawowe zespoły regulatorów: proporcjonalny, całkujący, iniercyjny, roz rzeczywisty, oscylacyjny. Sygnały próbne: funkcja skokowa, impuls jednostkowy, funkcja sinusoidalna. Odpowiedzi zespołów (wyjścia) na wymienione sygnały próbne. 2 g. 4. Klasyfikacja regulatorów: ze względu na przeznaczenie, przykłady; ze względu na konstrukcję, przykłady; ze względu na sposób przekazywania sygnałów, przykłady; ze względu na użytkowanie energii pomocniczej, przykłady; 1

Wprowadzenie ujemnego sprężenia zwrotnego, wybór wielkości wyjściowej, układy regulacji. Przykłady rozwiązań wyż. wym. Układów. 2 g. 2. Pojęcia o układach adaptacyjnych i samoorganizujących się,.

2 ze względu na sposób regulacji (dwupołożeniowe, proporcjonalne (statyczne) P, całkowite (astatyczne) I, proporcjonalno- całkowe (izodromowe) PI, proporcjonalno- różniczkowe (statyczne z wyprzedzeniem) PD, proporcjonalno-całkowo- różniczkowe (izodromowe z wyprzedzeniem) PID. Charakterystyki (odpowiedzi) skokowe wymienionych regulatorów. Przykłady. 5. Linowe układy regulacji. Opis dynamiki zespołów przy wykorzystaniu równań różniczkowych zwyczajnych liniowych o stałych współczynnikach. Zastosowanie przekształcenia Laplace a. Transformaty typowych funkcji, pojęcie transmitancji operatorowej. Reguły przekształcenia transmitancji zgodnie ze schematem blokowym układu. Pojęcie transmitancji widmowej. Charakterystyka amplitudowo-fazowa, charakterystyki częstotliwościowe. Pojecie stabilności układu regulacji. Kryteria algebraiczne i częstotliwościowe. Kryterium Nyguista. Pojecie o dyskretnym przekształceniu Laplace a, przykłady. 4 g. II. WPROWADZENIE DO BUDOWY I ZASTOSOWAŃ ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH ( RP) 6. Pojecie robota dyskusja spotykanych definicji. Manipulatory i pedipulatory, roboty przemysłowe, teleoperatory i egzo.., roboty do eksploracji obszarów trudnodostępnych. Roboty intelektualne. Podstawowe zespoły i układy robotów przemysłowych. Generacja robotów. 1g. 7. Podstawy kinematyki robotów. Formuła Grueblera- Kutzbacha-Somowa- Małyszewa (GKSM). Macierz 4x4. Układy szeregowe, transformacje układów odniesienia. Kinematyki równoległe w budowie robotów, obrabiarek i robotoobrabiarek. Platformy Gough a i Steward a. Hexapod, hexaglide, triody. Struktury równoległo- szeregowe. Problemy prędkości ruchów, sztywności i dokładności. Zastosowania firmowe, 2 g. 2

Opis dynamiki zespołów przy wykorzystaniu równań różniczkowych zwyczajnych liniowych o stałych współczynnikach. Zastosowanie przekształcenia Laplace a.

3 8. Budowa i podstawy projektowania chwytaków i urządzeń peryferyjnych robotów. Chwytaki mechaniczne, podciśnieniowe, magnetyczne i elektromagnetyczne. Końcówki chwytne: sztywne, sprężyste, elastyczne, wykorzystanie efektu pamięci kształtu. Chwytaki sterowane numerycznieprogramowalne. Wykorzystanie osiągnięć bioniki. Automatyczna wymiana chwytaków. Przykłady rozwiązań chwytaków. Urządzenia peryferyjne robotów: systemy palet, magazynów (pasywne, częściowo aktywne, aktywne), pozycjonerów, urządzeń pomiarowych. Współczynnik robota z urządzeniami peryferyjnymi. Przykłady rozwiązań przemysłowych. 2g. 9. Komputerowe układy sterowania RP. Urządzenia napędowe (silniki, przekładnie mini falowe i cyklo)., urządzenia pomiaru położenia ramion RP. Układy sensoryczne RP drugiej i trzeciej generacji stykowe i bezstykowe, przetworniki siły i naprężeń, przetworniki dotykowe typu sztuczna skóra, przetworniki innych wielkości fizycznych. Układy wizyjne RP- identyfikacja położenia przedmiotów, rozpoznawanie obrazów. 1 g. 10. Znaczenie programowania w języku formalnym. Programowanie RP. Programowanie on line: dyskretne (teach-in, indirektes teach-in) i przez obwiedzenie toru ruchu ( continuous path, direktes teach-in. Wykorzystanie syntakserów (pajac, fantom). Programowanie samouczące. Programowanie off-line w kategoriach: położeń ramion robota i chwytaków lub głowic roboczych; położeń manipulowanych obiektów; celów działania robota. 2 g. 11. Sztuczna inteligencja ( maszynowa inteligencja) w elastycznej automatyzacji i robotyce. Reprezentacja i przetwarzanie wiedzy, planowanie celowych zachowań w złożonym środowisku zewnętrznym, uczenie się, współpraca człowieka z komputerem sterownikiem. Struktura i funkcje inteligentnego RP. Sieci neuronowe jako układy sterowania ruchem robotów. Sterowanie rozmyte (fuzzy control). Pojecie zbioru rozmytego i logiki rozmytej. Reguły 3

Przykłady rozwiązań chwytaków. Urządzenia peryferyjne robotów: systemy palet, magazynów (pasywne, częściowo aktywne, aktywne), pozycjonerów, urządzeń pomiarowych.

4 wnioskowania. Problemy samoorganizujących się (biologicznych) elastycznych systemów produkcyjnych 2g. 12. Podstawy projektowania zrobotyzowanych stanowisk pracy. Wybór typu robota i liczby stopni swobody. Wybór urządzeń peryferyjnych robota. Podstawy projektowania palet, magazynów i pozycjonerów współpracujących z robotem. Problemy współpracy- przy wspólnych obszarach przestrzeni roboczej robota z robotem i człowieka z robotem. Zastosowanie robotów inteligentnych. 2 g. III. ZAUTOMATYZOWANE SYSTEMY PRODUKCYJNE zagadnienia wybrane 13. Automatyzacja sztywna i elastyczna. Automatyzacja ciągłych procesów produkcyjnych. Przykłady z zakresu przemysłu chemicznego, systemów elektroenergetycznych, wytwarzania żywności. Automatyzacja dyskretnych procesów produkcyjnych przemysł budowy maszyn, odzieżowy, obuwniczy i.t.p. Autonomiczne stacje obróbkowe. Automatyzacja linii przepływowych, gniazd i systemów elastycznych. Podstawy programowania maszyn wytwórczych. Automatyzacja montażu, montaż zrobotyzowany; robotyzacja obróbki skrawaniem, obróbki plastycznej, stanowisk odlewniczych, spawalniczych i zgrzewalniczych. 3 g. 14. Problematyka automatyzacji kompleksowej: regulacja wielu wielkości, blokady i zabezpieczenia, zbieranie i przetwarzanie danych pomiarowych i zewnętrznych w czasie rzeczywistym w celach operacyjnych i sprawozdawczych. Systemy automatyki. Określanie zadania automatyzacji, analiza obiektu pod względem zadań sterowania: bieg strumieniem materiałów i energii, wartości przepływów, ciśnień, temperatur, prędkości, wymiarów i innych wielkości fizycznych. Struktury i algorytmy sterowania. Optymalizacja procesu sterowania: składniki funkcji celu, ocena jedno- i wielokryterialna. Znaczenie techniki komputerowej, systemy rozproszone. Podstawy identyfikacji złożonych obiektów sterowania, funkcje korelacyjne, analiza regresyjna, analiza czynnikowa. Wielopoziomowe układy 4

Problemy współpracy- przy wspólnych obszarach przestrzeni roboczej robota z robotem i człowieka z robotem. Zastosowanie robotów inteligentnych. 2 g. III.

5 automatyki, układy hierarchiczne: funkcje samoorganizacji, adaptacji, optymalizacji i regulacji. Ekonomiczne i społeczne aspekty automatyzacji i robotyzacji procesów przemysłowych. 3 g. Zalecana literatura: 1. Altintas Y.: Manufacturing Automation. Cambridge University Press Gołda G., Kost G., Świder J., Zdanowicz R.: Programowanie robotów online. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice Grzesik W., Niesłony P., Bartoszuk M.: Programowanie obrabiarek NC/CNC. Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa Stryczek R., Pytlak B. Elastyczne programowanie obrabiarek. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa Zając J. : Rozproszone sterowanie zautomatyzowanymi systemami wytwarzania. Politechnika Krakowska, Monografia 288, Kraków Zdanowicz R.: Robotyzacja procesów technologicznych. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice Czasopismo POMIARY, AUTOMATYKA, ROBOTYKA. 5

Politechniki Śląskiej, Gliwice 2008.. 3. Grzesik W., Niesłony P., Bartoszuk M.: Programowanie obrabiarek NC/CNC. Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 2006. 4. Stryczek R., Pytlak B.

Podobne dokumenty

Kinematyka manipulatora równoległego typu DELTA 106 Kinematyka manipulatora równoległego hexapod 110 Kinematyka robotów mobilnych 113

Kinematyka manipulatora równoległego typu DELTA 106 Kinematyka manipulatora równoległego hexapod 110 Kinematyka robotów mobilnych 113 Spis treści Wstęp 11 1. Rozwój robotyki 15 Rys historyczny rozwoju robotyki 15 Dane statystyczne ilustrujące rozwój robotyki przemysłowej 18 Czynniki stymulujące rozwój robotyki 23 Zakres i problematyka