Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanics of robots
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RAIR-2-110-RT-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Robotyka
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Lisowski Wojciech (lisowski@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Module concerns modelling of kinematics and statics of manipulating and mobile robots mainly for purpose of control synthesis. Students train mathematical models’ formulation, numerical simulation and results’ elaboration

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Knows principles of kinematic modelling of manipulators and planning of joint trajectories, and understands problem of pose singularity, knows principles of kinematic modelling and trajectory planning of mobile robots AIR2A_W03, AIR2A_W04 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 Knowledge of metrology, knowledge and understanding of the methods of measuring basic physical quantities, knowledge of computational methods and IT tools necessary to analyse experiment results AIR2A_W02 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Well-ordered knowledge of microprocessor systems, basics of IT science, programming methods and techniques AIR2A_W02 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Can formulate and solve the direct and the inverse kinematic problem for manipulators with use of appropriate software tools AIR2A_U05 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Wynik testu zaliczeniowego
M_U002 Can prepare and present reports on engineering solutions in English AIR2A_U02 Sprawozdanie
M_U003 Ability to use methods and mathematical models and computer simulations to analyze and assess the operation of mechatronic equipment and systems AIR2A_U05 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 English language skills sufficient to communicate and read data sheets, application notes, manuals of the components of mechatronic systems, IT tools and other similar documents AIR2A_U02 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Can work in a team respecting partition of duties and responsibilities AIR2A_K01 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
40 26 14 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Knows principles of kinematic modelling of manipulators and planning of joint trajectories, and understands problem of pose singularity, knows principles of kinematic modelling and trajectory planning of mobile robots + - - - - - - - - - -
M_W002 Knowledge of metrology, knowledge and understanding of the methods of measuring basic physical quantities, knowledge of computational methods and IT tools necessary to analyse experiment results + - - - - - - - - - -
M_W003 Well-ordered knowledge of microprocessor systems, basics of IT science, programming methods and techniques + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Can formulate and solve the direct and the inverse kinematic problem for manipulators with use of appropriate software tools - + - - - - - - - - -
M_U002 Can prepare and present reports on engineering solutions in English - + - - - - - - - - -
M_U003 Ability to use methods and mathematical models and computer simulations to analyze and assess the operation of mechatronic equipment and systems - + - - - - - - - - -
M_U004 English language skills sufficient to communicate and read data sheets, application notes, manuals of the components of mechatronic systems, IT tools and other similar documents - + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Can work in a team respecting partition of duties and responsibilities - + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 76 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 40 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 14 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 12 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (26h):
  1. Manipulator Kinematics and Statics

    Intoduction (1). Position and orientation (1). Joint trajectories (1). Manipulator forward kinematics (1). Open kinematic chain manipulator inverse kinematics (3). Trajectory planning (1). Velocity and acceleration, differential relationships (2). Jacobian matrix (2). End-effector pose singularity (1). Manipulator statics (1).

  2. Wheeled robots kinematics and trajectory planning

    Introduction in to mobile robot applications (1). Mobile robots in indoor solutions (2) . Mobile robots in outdoor solutions (2). Control architecture description (1). Inverse kinematics solution for path planning (2). Path planning algorithms (2). Navigation of the mobile robots (1). SLAM techniques in mobile robots (1).

Ćwiczenia audytoryjne (14h):
Kinematics of manipulators and wheeled mobile robots

Forward kinematics. Inverse kinematics. Joint trajectory planning. Kinematics of wheeled mobile robots.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Final grade: assessment of reports (70%), classwork (10%), final test mark (20%)

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

G. Cook, Mobile Robots: Navigation, Control and Remote Sensing, 2011
K. S. Fu, R. Gonzalez, C.S.G. Lee, “Robotics control, sensing, vision, and intelligence”, Mc Graw Hill 2008
J. L. Jones, B. A. Seiger, A. M. Flynn, Mobile Robots: Inspiration to Implementation, Second Edition, 1998.
B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, “Robotics: Modelling, Planning and Control (Advanced Textbooks in Control and Signal Processing)”, Springer 2010
R. Siegwart, I. R. Nourbakhsh, D. Scaramuzza, Introduction to Autonomous Mobile Robots (Intelligent Robotics and Autonomous Agents series), 2011
M. W. Spong, S. Hutchinson, M. Vidyasagar, “Robot Modeling and Control”, John Wiley and Sons, Inc., 2005

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Buratowski T., Giergiel J., Uhl T., Burghard A., The autonomous group of robots precise navigation, Polish Journal of Environmental Studies vol. 20 no. 5A, pp. 35–40, 2011
Buratowski T., Cieślak P., Giergiel J., Uhl T., A self-stabilising multipurpose single-wheel robot, Journal of Theoretical and Applied Mechanics ; vol. 50 no. 1, s. 99–118, 2012
Introduction to robotics, Praca zbiorowa pod red. W. Lisowskiego, Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, 2004

Informacje dodatkowe:

Brak