|
|
Hlavní nabídka Prohlížení IS/STAG
Nalezené předměty, počet: 1
Stránkování výsledků vyhledávání
Nalezeno 1 záznamů
Export do Xls
Informace o předmětu
KKY / URM
:
Popis předmětu
Pracoviště / Zkratka
|
KKY
/
URM
|
Akademický rok
|
2023/2024
|
Akademický rok
|
2023/2024
|
Název
|
Úvod do robotiky a mechatroniky
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Akreditováno / Kredity
|
Ano,
6
Kred.
|
Forma zakončení
|
Kombinovaná
|
Forma zakončení
|
Kombinovaná
|
Rozsah hodin
|
Přednáška
3
[HOD/TYD]
Cvičení
2
[HOD/TYD]
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ano v případě předchozího hodnocení 4 nebo nic.
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština
|
Obs/max
|
|
|
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ano v případě předchozího hodnocení 4 nebo nic.
|
Letní semestr
|
0 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Zimní semestr
|
0 / -
|
18 / -
|
0 / -
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Rozvrh
|
Ano
|
Vyučovaný semestr
|
Zimní semestr
|
Vyučovaný semestr
|
Zimní semestr
|
Minimum (B + C) studentů
|
10
|
Volně zapisovatelný předmět |
Ano
|
Volně zapisovatelný předmět
|
Ano
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština
|
Počet dnů praxe
|
0
|
Počet hodin kontaktní výuky |
|
Hodnotící stupnice |
1|2|3|4 |
Periodicita |
každý rok
|
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Periodicita upřesnění |
|
Základní teoretický předmět |
Ne
|
Profilující předmět |
Ano
|
Základní teoretický předmět |
Ne
|
Hodnotící stupnice |
1|2|3|4 |
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Nahrazovaný předmět
|
Žádný
|
Vyloučené předměty
|
Nejsou definovány
|
Podmiňující předměty
|
Nejsou definovány
|
Předměty informativně doporučené
|
Nejsou definovány
|
Předměty,které předmět podmiňuje
|
Nejsou definovány
|
Graf četnosti udělených hodnocení studentům napříč roky:
Obrázek PNG
,
XLS
|
Cíle předmětu (anotace):
|
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními poznatky z robotiky a mechatroniky a poskytnout teoretický základ pro návrh řídicích systémů v této oblasti.
|
Požadavky na studenta
|
Pro získání zápočtu se vyžaduje složení kontrolního testu a vypracování semestrální práce.
Pro složení závěrečné zkoušky se vyžaduje porozumění a aktivní zvládnutí témat kurzu.
|
Obsah
|
Část robotika:
1. Úvod do problematiky robotů (robotika jako vědní disciplína, její základy, historie do současnosti). Architektura a základní terminologie robotiky (pojem otevřený/uzavřený kinematický řetězec, koncový efektor, klouby, konfigurační a operační prostor, počet stupňů volnosti, redundance, singularity, základní typy aktuátorů). Požadavky na roboty (pracovní prostory, přesnost, opakovatelnost, požadavky na rychlosti, zrychlení a síly robotu).
2. Souřadné systémy. Základní transformace mezi souřadnými systémy (elementární transformace - rotace, translace a jejich skládání). Transformace vektorů.
3. Přímý geometrický model sériových a paralelních robotů (umístění koncového efektoru robotu jako funkce kloubových proměnných). Řešitelnost úlohy a metody řešení. Zpětný geometrický model sériových a paralelních robotů (poloha kloubových proměných robotu jako funkce umístění koncového efektoru). Řešitelnost úlohy a metody řešení.
4. Přímý kinematický model sériových a paralelních robotů (rychlosti koncového efektoru robotu jako funkce rychlosti kloubových proměnných robotu). Jacobiho matice.
Zpětný kinematický model sériových a paralelních robotů (rychlosti kloubových proměnných robotu jako funkce rychlosti koncového efektoru robotu). Jacobiho matice. Rychlostní a silové závislosti v robotu. Dualita rychlostí a sil. Singulární polohy, analýza a problémy při řízení robotů.
5. Pracovní prostor robotu, dynamický model robotu (Euler-Lagrangeova a Newtonova-Eulerova metoda).
6. Řízení pohybu robotu a plánování trajektorie. Pohyb robotu z bodu do bodu s ohledem na požadovaný tvar trajektorie. Omezení pohybu robotu na maximální rychlost, zrychlení, případně derivaci zrychlení, metody řešení.
Část mechatronika:
7. Úvod do mechatroniky (mechatronika jako vědní disciplína, její základy, historie do současnosti).
8. Vybrané pojmy z kmitání pružných těles (pohybové rovnice diskrétních soustav, modální analýza, spojité soustavy).
9. Dynamika elektrických obvodů (kondenzátor, induktor, napěťový a proudový zdroj, Kirchhofovy zákony, Hamiltonův princip a Lagrangeovy rovnice pro elektrické obvody).
10. Piezoelektrické materiály a aktivní elektromechanické soustavy (matematický popis piezoelektrických soustav, piezoelektrické kompozity, aktivní a pasivní tlumení s piezoelektrickými prvky).
11. Potlačení vynucených kmitů aktivním řízením (pasivní odstínění, "sky-hook" tlumič)
12. Stavový přístup k aktivnímu tlumení vibrací (metoda přiřazení pólů, LQ regulátor, aktivní tlumení vibrací vetknutého nosníku).
13. Diskuze.
|
Aktivity
|
|
Studijní opory
|
|
Garanti a vyučující
|
|
Literatura
|
|
Časová náročnost
|
Všechny formy studia
|
Aktivity
|
Časová náročnost aktivity [h]
|
Příprava na zkoušku [10-60]
|
50
|
Kontaktní výuka
|
39
|
Vypracování seminární práce v magisterském studijním programu [5-100]
|
40
|
Příprava na dílčí test [2-10]
|
10
|
Praktická výuka [vyjádření počtem hodin]
|
26
|
Celkem
|
165
|
|
Předpoklady
|
Odborné znalosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že je student před zahájením výuky schopen: |
prokázat základní znalosti z lineární algebry (operace s maticemi, vektory, základní vlastnosti) |
prokázat základní znalosti z fyziky (mechanika tuhého tělesa) |
prokázat základí znalosti z geometrie (trigonometrie) |
Odborné dovednosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že student před zahájením výuky dokáže: |
vyřešit soustavy lineárních rovnic |
vyřešit soustavy jednoduchých nelináerních rovnic |
analyzovat vlastnosti soustavy lineárních rovnic |
pracovat s goniometrickými funkcemi |
řešit základní geometrické úlohy |
Obecné způsobilosti - před zahájením studia předmětu je student schopen: |
bc. studium: uplatňuje při řešení problémů vhodné metody a dříve získané vědomosti a dovednosti, kromě analytického a kritického myšlení využívá i myšlení tvořivé s použitím představivosti a intuice, |
|
Výsledky učení
|
Odborné znalosti - po absolvování předmětu prokazuje student znalosti: |
teorie z vybraných problémových oblastí v robotice |
reprezentace obecného prostorového pohybu v robotice |
z řešení přímé a inverzní kinematické úlohy |
z problematiky singulárních poloh manipulátorů a její řešení |
z možnosti plánování pohybu robotů |
možností reprezentací kinematiky manipulátorů (Denavit Hartenbergova úmluva) |
Odborné dovednosti - po absolvování předmětu prokazuje student dovednosti: |
v možnostech analýzy kinematického chování jednoduchých manipulátorů |
z oblasti aplikace prostorových transformací pohybu tuhého tělesa (soustavy tuhých těles) |
v možnostech analýzy a řešení kinematických transformací (úloh) pro manipulátory |
v možnostech realizace jednoduchých generátorů pohybu pro roboty |
Obecné způsobilosti - po absolvování předmětu je student schopen: |
mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování, |
|
Hodnoticí metody
|
Odborné znalosti - odborné znalosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Kombinovaná zkouška, |
Odborné dovednosti - odborné dovednosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Kombinovaná zkouška, |
Obecné způsobilosti - obecné způsobilosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Seminární práce, |
|
Vyučovací metody
|
Odborné znalosti - pro dosažení odborných znalostí jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška založená na výkladu, |
Řešení problémů, |
Odborné dovednosti - pro dosažení odborných dovedností jsou užívány vyučovací metody: |
Cvičení (praktické činnosti), |
Samostatná práce studentů, |
Obecné způsobilosti - pro dosažení obecných způsobilostí jsou užívány vyučovací metody: |
Řešení problémů, |
|
|
|
|