Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Industrial robots
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIMA-1-504-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mechatronic Engineering with English as instruction language
Semestr:
5
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

The module concerns: structure, modelling technique, motion programming and testing methods of positioning mechatronic devices on example of manipulating robots.

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 structures, principles of designing and manufacturing of links and joints, structure of driving systems, sensor and control systems, applied grippers and tools of manipulating robots IMA1A_W06, IMA1A_W13, IMA1A_W11, IMA1A_W05 Egzamin,
Sprawozdanie,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Knows techniques and tools of on-line and off-line robot programming as well as structure of program of operation. Knows industrial and service applications of manipulating robots. IMA1A_W10, IMA1A_W05 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Knows principles of manipulator kinematics modelling IMA1A_W08, IMA1A_W05 Egzamin,
Sprawozdanie,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W004 Knows definitions of basic parameters and their actual values achieved by industrial robot manipulators IMA1A_W05 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Can acquire information from professional sources and use it in realization of engineering tasks. Can prepare and carry out presentation of results of realization of engineering tasks. IMA1A_U05, IMA1A_U01 Prezentacja,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Can write down and interpret description of position and orientation. Can formulate and solve direct and inverse kinematic problem of manipulators of open manipulator kinematic chain. IMA1A_U08, IMA1A_U20 Egzamin,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Is able to program simple manipulating operations of industrial robots IMA1A_U02, IMA1A_U14 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 Can select and design a robot gripper (mechanism, driving system, sensory system and power supply) IMA1A_U02, IMA1A_U15, IMA1A_U03, IMA1A_U13, IMA1A_U12, IMA1A_U11, IMA1A_U08, IMA1A_U20 Egzamin,
Wykonanie projektu
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Can learn systematically, keeps deadlines, accepts the matter-of-fact critique of his/her achievements. Can work in a team respecting partition of duties and responsibilities. IMA1A_K02, IMA1A_K05, IMA1A_K04 Egzamin,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K002 Knows, understands and applies in practice professional code of an engineer IMA1A_K03 Sprawozdanie,
Wykonanie projektu,
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
121 52 0 39 30 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 structures, principles of designing and manufacturing of links and joints, structure of driving systems, sensor and control systems, applied grippers and tools of manipulating robots + - - - - - - - - - -
M_W002 Knows techniques and tools of on-line and off-line robot programming as well as structure of program of operation. Knows industrial and service applications of manipulating robots. + - - - - - - - - - -
M_W003 Knows principles of manipulator kinematics modelling + - - - - - - - - - -
M_W004 Knows definitions of basic parameters and their actual values achieved by industrial robot manipulators + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Can acquire information from professional sources and use it in realization of engineering tasks. Can prepare and carry out presentation of results of realization of engineering tasks. - - + + - - - - - - -
M_U002 Can write down and interpret description of position and orientation. Can formulate and solve direct and inverse kinematic problem of manipulators of open manipulator kinematic chain. - - - - - - - - - - -
M_U003 Is able to program simple manipulating operations of industrial robots - - - + - - - - - - -
M_U004 Can select and design a robot gripper (mechanism, driving system, sensory system and power supply) - - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Can learn systematically, keeps deadlines, accepts the matter-of-fact critique of his/her achievements. Can work in a team respecting partition of duties and responsibilities. - - + + - - - - - - -
M_K002 Knows, understands and applies in practice professional code of an engineer - - + + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 331 godz
Punkty ECTS za moduł 13 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 121 godz
Przygotowanie do zajęć 60 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 105 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 43 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (52h):
  1. Manipulator’s components and systems (8)

    Classification of contemporary robots. Kinematic structures of manipulators: arm and wrist mechanisms. Links and joints. Driving systems of mechatronic positioning devices. Motion transmission systems. Control systems of manipulating robots.

  2. End-effectors of industrial robots (7)

    Overview of industrial robots’ end-effectors. Automatic assembly. Structures of grippers. Mechanisms of grippers. Vacuum and electromagnetic grippers. Dexterous robot hand. Driving systems of grippers. Sensoric systems of end-effectors. Tool exchange systems – grasps and storages. End-effectors used in technological operations.

  3. Application of service robots (4)

    Examples of applications: professional robots, household robots, personal robots

  4. Mechanics of manipulators (8)

    Description of position and orientation. Manipulator kinematics: direct and inverse problem. Planning of motion path and trajectory. Determination of motion velocity and acceleration. Basics of manipulators’ dynamics.

  5. Basics of industrial robot programming (8)

    Techniques of use of operator-programmer panels. Use of the script type of programming – programming languages. Simulation of robot operation – programming environments.

  6. Off-line industrial robot programming (7)

    Techniques of the off-line programming. Software tools of off-line programming. Methods of implementation of the off-line programs.

  7. Parameters and characteristics of manipulating robots (7)

    Classification and definitions of manipulator parameters and characteristics. Techniques of measurement of the end-effector pose. Robot calibration techniques.

  8. Industrial applications of robots (4)

    Robitized manufacturing system: auxiliary devices, sensory systems, integration. Dedicated software tools. Methods of safety assurance in robotics.

  9. Service robots (7)

    Mobile platforms: elements and systems, modelling, navigation and control.

Ćwiczenia laboratoryjne (39h):
  1. Manipulator components and systems (15)

    Driving systems of manipulators. Sensory systems of manipulators. Integration techniques of robot’s components and subassemblies. Manipulator motion control systems.

  2. Programming of robot operation (15)

    Robot programming in laboratory. Robot programming with use of computer simulation tools.

  3. Testing of robots (15)

    Standards in industrial robotics. Rules of planning and execution of experimental testing, analysis and reporting of results of investigation of manipulating robots. Analysis of manipulator workspace. Testing of positioning repeatability. Testing of manipulator kinematic parameters. Techniques of robot calibration.

Ćwiczenia projektowe (30h):
  1. Manipulator design (15)

    Selection of a kinematic structure. Kinematic analysis: direct and inverse kinematics. Planning of a robot end-effector motion path and trajectory. Selection of driving systems. Design of links and joints.

  2. Designing of robot end-effectors (15)

    Characteristics of industrial robots’ grippers – mechanical, vacuum and electromagnetic grippers. Overview of design of grippers – mechanisms, driving systems, and sensors. Operations in automatic assembling. Dexterous robot hands. Tool exchange systems – grasps and storages. End-effectors used in technological operations.

  3. Design of robotized systems (15)

    Examples of computer aided design of robotized manufacturing systems.

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 laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
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 laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

The course final grade is determined basing on:
- average of the laboratory partial grades (35%)
- the project class grade (35%)
- the exam grade (30%)
The grade of retaken exam is lowered by 0.5

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
D.T. Pham et all: Robot grippers, Springer Verlag. IFS Ltd., UK, 1986
E. Rivin, Mechanical design of robots, McGraw-Hill, 1988
B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, “Robotics: Modelling, Planning and Control (Advanced Textbooks in Control and Signal Processing)”, Springer 2010
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:

Introduction to robotics, Praca zbiorowa pod red. W. Lisowskiego, Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, 2004

Informacje dodatkowe:

Brak