Маніпулятори та промислові роботи

Мета вивчення дисципліни:
дисципліна "Маніпулятори та промислові роботи" призначена для вивчення питань використання сучасних робототехнічних пристроїв та опанування фахівцями ґрунтовними знаннями, уміннями, навичками, ставленнями у питаннях проектування та застосування механічних, інформаційних, виконавчих та керуючих пристроїв промислових роботів та робототехнічних систем. Мета вивчення дисципліни полягає у наданні таких результатів навчання, які дають можливість забезпечити розвиток загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, розвити здатність використовувати отримані теоретичні знання з основ робототехніки для вирішення професійних завдань з використання робототехнічних пристроїв у складі промислових, логістичних та підйомно-транспортних систем.
Практичне значення та використання отриманих знань:
мати спроможність використовувати методики вибору і розрахунку, основи обслуговування і експлуатації робототехнічного обладнання;
показати здатність проводити розрахунки і проектування окремих пристроїв і підсистем робототехнічних систем з використанням стандартних методик відповідно до технічного завдання;
самостійно визначати вимоги, які висуваються до побудови, проектування та застосування сучасних робототехнічних систем та поширення їх знань за рахунок розгляду різних типів робототехнічних пристроїв та їх компонент, що базуються на сучасних методах та методиках.
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція № 1. Маніпулятори та промислові роботи. основні визначення, класифікація та характеристики
Лекція № 2. Структура та складові частини промислових роботів
Лекція № 3. Пряма та зворотна задачі кінематики маніпулятора промислових роботів
Лекція № 4. Захоплювальні пристрої промислових роботів
Лекція № 5. Основні типи систем керування промислових роботів
Лекція № 6. Структура і склад керувальної системи промислового робота
Лекція № 7. Циклові системи керування
Лекція № 8. Позиційні системи керування
Лекція № 9. Контурні системи керування
Лекція № 10. Адаптивні системи керування та інформаційні системи промислових роботів
Лекція № 11. Датчики внутрішньої інформації
Лекція № 12. Датчики зовнішньої інформації
Лекція № 13. Виконавчі пристрої робототехнічних систем
Лекція № 14. Мікропроцесорні пристрої в системах керування робототехнічних систем
Лекція № 15. Програмне забезпечення та засоби проектування мікропроцесорних систем керування
Лекція № 16. Системи керування універсальних промислових роботів, стуктура і склад, апаратні та програмні компоненти
Лекція № 17. Програмні засоби для програмування роботів LABVIEW та MICROSOFT ROBOTICS DEVELOPER STUDIO
Лекція № 18. Робототехнічні комплекси на основі програмованих логічних контролери
Лекція № 19. Програмування робототехнічних комплексів на основі програмованих логічних контролерів
Лекція № 20. Комплексні системи керування робототехнічними комплексами
Лекція № 21. Автономні колісні, гусеничні та крокуючі мобільні роботи
Лекція № 22. Балансуючі мобільні роботи
Практичні заняття
Практичне заняття № 1. Дослідження прямої та зворотної задач кінематики за допомогою комп’ютерного моделювання - 4 години
Мета заняття: Знати принципи використання прямої та зворотної задач кінематики. Вміти використовувати програмний комплекс Processing для дослідження прямої та зворотної задач кінематики
Практичне заняття № 2. Дослідження принципів упорядкування програм циклового керування - 4 години
Мета заняття: Продемонструвати розуміння та вміння здійснювати упорядкування програм циклового керування
Практичне заняття № 3. Дослідження засобів регульованого переміщення ланок промислових роботів - 4 години
Мета заняття: Продемонструвати розуміння та вміння користуватися засобами визначення шляху переміщення ланок промислових роботів
Практичне заняття № 4. Розробка та дослідження алгоритмів керування маніпулятором у ручному режимі - 2 години
Мета заняття: Продемонструвати розуміння та вміння здійснювати розробку та дослідження алгоритмів керування маніпулятором у ручному режимі
Практичне заняття № 5. Розробка та дослідження алгоритмів керування маніпулятором у автоматичному режимі - 2 години
Мета заняття: Продемонструвати розуміння та вміння здійснювати розробку та дослідження алгоритмів керування маніпулятором у автоматичному режимі на основі аналітичного програмування та програмування шляхом навчання
Практичне заняття № 6. Дослідження принципів упорядкування програм позиційного керування - 2 години
Мета заняття: Продемонструвати розуміння та вміння користуватися принципами упорядкування програм позиційного керування
Практичне заняття № 7. Дослідження принципів упорядкування програм контурного керування - 2 години
Мета заняття: Продемонструвати розуміння та вміння користуватися принципами упорядкування програм контурного керування
Практичне заняття № 8. Вивчення принципів керування колісних мобільних роботів - 2 години
Мета заняття: Продемонструвати розуміння та вміння користуватися засобами дослідження кінематичної моделі та принципів керування колісних мобільних роботів з диференційним приводом та приводом типу трицикл
Практичне заняття № 9. Дослідження візка з колесами Mecanum - 2 години
Мета заняття: Продемонструвати розуміння та вміння користуватися засобами дослідження кінематичної моделі та принципів керування мобільних роботів з колесами Mecanum кінематичної моделі та принципів керування мобільних роботів з колесами Mecanum
Практичне заняття № 10. Дослідження мобільної платформи з маніпулятором та системою дистанційного керування - 2 години
Мета заняття: Дослідження систем дистанційного керування мобільних роботів з маніпуляторами
Практичне заняття № 11. Дослідження робота, який балансує - 2 години
Мета заняття: Дослідження можливості балансування двоколісного мобільного робота за допомогою гіроскопа-акселерометра
Практичне заняття № 12. Дослідження повітряного мобільного робота - 2 години
Мета заняття: Дослідження принципів переміщення та засобів керування повітряних мобільних роботів
Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Маніпулятори та промислові роботи. основні визначення, класифікація та характеристики».
Практичні заняття
Практичне заняття №1. Дослідження прямої та зворотної задач кінематики за допомогою комп’ютерного моделювання
Мета заняття: Знати принципи використання прямої та зворотної задач кінематики. Вміти використовувати засоби комп’ютерного моделювання для дослідження прямої та зворотної задач кінематики
Практичне заняття. № 2. Дослідження принципів упорядкування програм позиційного та контурного керування
Мета заняття: Продемонструвати розуміння та вміння користуватися принципами упорядкування програм позиційного та контурного керування
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Для денної форми здобуття освіти
Розрахунково-графічна робота
Мета розрахунково-графічнї роботи – закріплення знань з основних положень розробки та використання робототехнічних пристроїв.
Здобувач отримує завдання першому в семестрі практичному занятті.
Пояснювальна записка містить 10-15 сторінок Кількість розділів – 4.
Змістовна послідовність виконання роботи.
1. Розрахунок параметрів роботів на основі зворотної задачі кінематики.
2. Розрахунок параметрів позиційного керування роботами.
3. Розрахунок параметрів контурного керування роботами.
4. Розрахунок траєктрорії переміщення мобільних роботів.
Захист розрахунково-графічнї роботи – протягом останнього навчального тижня семестру.
Для заочної форми здобуття освіти
Контрольна робота для здобувачів заочної форми
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 5 теоретичних питань та 2 практичних завдання.
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання: не менше, ніж 2 сторінки машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно, а не скопійованим з навчального посібника.
Практичне завдання №1. «Дослідження прямої та зворотної задач кінематики за допомогою комп’ютерного моделювання». Практичне завдання №2. «Дослідження принципів упорядкування програм позиційного та контурного керування».
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) 15-и індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово і полягають в розв’язуванні типових задач відповідно до мети та завдань лабораторних занять. Бездоганне виконання кожного індивідуального поточного завдання оцінюється у 2 бали;
2) розрахунково-графічної роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 10 балів. Захист роботи – 10 балів.
3) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп’ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 25 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Виконання двох практичних завдань по тематиці практичних занять, кожна оцінюється 15 балів.
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 50 балів. При її захисті студент може отримати до 20 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.