354-0503/03 – Roboty a manipulátory (RaM)
| Garantující katedra | Katedra robotiky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Milan Mihola, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Milan Mihola, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2008/2009 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS, USP | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je formování odborného
profilu absolventa, který bude pracovat jako konstruktér mechatronických
systémů. Dále je cílem schopnost analýz, hodnocení, aplikace poznatků pro návrh robotů a dalších složitých mechatronických systémů.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt
Ostatní aktivity
Anotace
V předmětu posluchači rozvíjí poznatky robototechniky z hlediska konstrukce,
teorie a výpočtů uzlů a prvků robotů.Předmět je zaměřen na oblasti:
- mechatronické systémy, charakteristiky, pojmy a principy,
- vývojové trendy, základní subsystémy RaM, jejich klasifikaci,
- požadavky a metodiku navrhování RaM,
- konstrukce a výpočty prvků a orgánů nosného subsystému,
- navrhování a výpočty efektorů RaM
- navrhování typových konstrukcí RaM
- navrhování robotů pro nestrojírenská odvětví, servisních a personálních
robotů
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Projekty - konstrukční návrh subsystémů robotů
E-learning
Další požadavky na studenta
Na posluchače nemám další požadavky
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Týden Náplň přednášek a cvičení
1. Úvod do problematiky, současný stav, trendy a úkoly robotiky, klasifikace,
subsystémy a jejich rozvoj. Akční subsystém – přehled problematiky (základní
poznatky získané v bakalářském studiu). Pohybové jednotky manipulátorů
robotů.Mechanika robotů. Motory, návrh, kontrola.
2. Převodové systémy v robototechnice. Návrh a výpočty, konstrukční řešení a
problémy. Planetové, harmonické a cyklo převody. Pantografy. Aplikace v akčním
subsystému.
3. Návrh, řešení a výpočty orientačního ústrojí.
4. Vyvažování a vyvažovací subsystémy.
5. Návrh pohonů, koncepční řešení pohonů.
6. Konstrukční řešení a výpočty pohybových jednotek a jejich prvků.
7. Efektory – konstrukce, trendy, výpočty.
8. Principy a metodika výpočtu prvků akčního subsystému z hlediska kritických
parametrů.
9. Principy a metodika výpočtu prvků akčního subsystému z hlediska kritických
parametrů.
10. Metodika a nástroje předběžného návrhu RaM
11. Modulární roboty – koncepce, silový výpočet, odhady přesnosti a tuhosti
12. Sériové a paralelní koncepce robotů, analýza, srovnání, specifické postupy.
13. Servisní roboty – diference konstrukčních řešení, požadavků a návrhových
postupů oproti průmyslovým robotům.
14. Vyráběné typy průmyslových a servisních robotů, seriových, paralelních,
speciálních – aplikace a analýza parametrů, vlastností a problematiky.
15. Normy a standardy v robototechnice, ekonomické a realizační souvislosti.
Tržní požadavky. Problematika posuzování shody a zodpovědnosti za
výrobek.Samostatný návrh řídicího systému dle zadání – vyhodnocení.
Seznam otázek ke zkoušce
1. Klasifikace a subsystémy PR. Základní charakteristiky a parametry PR. Kinematické struktury manipulátorů PR. Nejfrekventovanější struktury vyráběných typů PR.
2. Akční subsystém PR. Základní uzly a konstrukční prvky, specifické požadavky na konstrukci.
3. Pohybové jednotky PR - struktura, konstrukční principy. Chyby polohování PR.
4. Pohony PR, druhy, požadavky, vlastnosti, srovnání. Návrh a výpočet výkonného subsystému - postup, výpočty, kontrola rozběhu motoru.
5. Převodová ústrojí PR - specifické požadavky, užívané druhy, vlastnosti, aplikace.
6. Koncepční řešení PR s motory v kloubech a v základu. Principy rozpojení přenosových převodů.
7. Orientační ústrojí PR, typy, principy konstrukce.
8. Metodika návrhu mechatronického systému. Základní parametry zadání.
9. Metody návrhu mechatronických systémů, morfologická matice Brainstorming, metoda Top Down design.
10. Aplikace metody Top Down design v systému Creo/Parametric.
11. Pantografy v konstrukci PR. Návrh výpočet a konstrukce.
12. Konstrukční návrh mechanismu pantografu metodou Top Down Design.
13. Vyvažovací systémy statických účinků, principy, klasifikace, význam. VS pružinový s konstantní zatěžovací charakteristikou, princip návrhu.
14. Periferní zařízení robotizovaných technologických pracovišť. Funkce systémových integrátorů.
15. Typy periferních zařízení podle toku materiálu.
16. Typy periferních zařízení podle různých technologií v RTP
17. Efektory PR. Klasifikace, užití. Požadavky na konstrukci. Kompensátory. Interfejsy, automatická výměna efektorů.
18. Mechanické efektory. Rozdělení. Kinematická schémata. Užívané převody. Stanovení uchopovacích sil, převodového poměru. Vliv parametrů. Postup při návrhu MÚH, optimalizace.
19. Prostředky pro automatizaci periferních zařízení. Pohony, čidla, senzory. Aplikace IoT v robotice.
20. Bezpečnost v RTP. Základní principy, současný stav.
21. Současné trendy ve vývoji robotů. Použití nových materiálů. Modulární roboty. Coboty.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky