Robotika - B3B33ROB

Kredity 5
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Předmět je úvodem do průmyslové robotiky s důrazem na průmyslové roboty a manipulátory. Podrobně se probírá kinematika robotů. Absolvent by měl být schopen navrhnout či vybrat řídicí systém robotu, naprogramovat průmyslového robota a kompletně ho začlenit do robotické buňky.
Cíle studia
Cílem předmětu je seznámit studenty s průmyslovými roboty a manipulátory, jejich konstrukcí, kinematikou, statikou a řízením. Předmět koncipován pro odborníky, kteří mají být schopni robota řídit, navrhnout jeho elektroniku a konzultovat kinematické řešení. Důraz je kladen na schopnost implementovat geometrický popis robotu v programovacím jazyku.
Osnovy přednášek
1. Robotika, obsah robotiky, různé přístupy k robotice, průmyslový robot.
2. Geometrie robotů, terminologie, počet stupňů volnosti (DOF), struktura manipulátorů.
3. Souřadnicové systémy, transformace souřadnic.
4. Reprezentace rotace a posuvu. Kvaterniony. Homogenní souřadnice.
5. Kinematika sériového a paralelního robotu, kloubové a kartézské souřadnice, přímá a inverzní kinematická úloha.
6. Denavitova-Hartenbergova notace.
7. Inverzní kinematická úloha a její řešení pro 6 DOF robot se sférickým kloubem.
8. Diferenciální kinematika, Jakobiho matice manipulátoru. Singulární stavy robotu.
9. Přesnost, opakovatelnost v robotice. Statika robotu.
10. Elektrické pohony (robotů).
11. Hydraulické a pneumatické pohony (robotů).
12. Řízení průmyslového manipulátoru. Zpětná vazba v robotice.
13. Přímá dynamická úloha, inverzní dynamická úloha (na úrovni formulace úlohy)
14. Kinematický popis praktického robotického pracoviště - příklad.
Osnovy cvičení
Cvičení budou formou jednak řešení praktické úlohy na malém průmyslovém robotu a jednak formou programování úloh, které budou automaticky hodnoceny. Kontaktní cvičení pak budou ukazovat příklady postupu řešení a odpovídat na dotazy, které vzniknou při řešení úloh.
Literatura
Reza N. Jazar: Theory of Applied Robotics: Kinematics, Dynamics, and Control, 2010, ISBN-13: 978-1441917492
Požadavky
Lineární algebra, základy matematické analýzy, geometrie a fyziky v rozsahu předmětů akreditovaného programu KYR bakalář. Literatura těchto předmětů.