354-0704/01 – Průmyslové roboty a manipulátory I (PRaMI)
Garantující katedra | Katedra robotiky | Kredity | 6 |
Garant předmětu | Fiktivní Uživatel | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jiří Skařupa, CSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 1995/1996 | Rok zrušení | 2005/2006 |
Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Vyučovací metody
Anotace
V předmětu se posluchači seznamují se základními pojmy a 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 PRaM, jejich klasifikaci,
požadavky a metodiku navrhování PRaM, konstrukce a výpočty prvků a orgánů
nosného subsystému, navrhování a výpočty efektorů PraM, výpočty strukturálních
dynamických charakteristik, kinematickou a dynamickou analýzu a jejich užití
při návrhu PRaM, zásady a praxi zvládnutí a uplatnění velkých CADovských
systémů při návrhu robototechnických zařízení (I-DEAS, PRO/Engineer), v
rozsahu
přiměřeném profilu absolventa bakalářského studia na fakultě strojní VŠB - TU
Ostrava.
Povinná literatura:
Základní:
Skařupa, J. Metodika konstruování. 1. vyd. Ostrava: Vysoká škola báňská v
Ostravě, 1993. 158 s.
Skařupa, J. Metodika konstruování (konstrukční cvičení). 1. vyd. Ostrava:
Vysoká škola báňská v Ostravě, 1994. 125 s.
Skařupa, J., Zelina, P. Hlavice průmyslových robotů. 1. vyd. Ostrava: Vysoká
škola báňská v Ostravě, 1993. 105 s.
Skařupa, J., Zelina, P. Navrhování a výpočty efektorů PRaM . 1. vyd. Ostrava:
VŠB - Technická universita Ostrava, 1996. 107 s.
Talácko, J., Matička, R. Konstrukce průmyslových robotů a manipulátorů. 1. vyd.
Praha: Vydavatelství ČVUT, 1995. 236 s. ISBN 80 - 01 - 01291 - 3.
Doplňková:
Skařupa, J. Průmyslové roboty a manipulátory /sylaby/.
Talácko, J., Matička, R. Konstrukce průmyslových robotů a manipulátorů -
závěrečný projekt. 3. vyd. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1989. 324 s.
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Úvod do problematiky oboru. Historický vývoj robototechniky, předpoklady a
podněty rozvoje. Profil studia, kooperace mezi předměty. Doporučení k volbě
předmětů. Literatura ke studiu. Význam počítačové podpory designu v
robototechnice. Mechatronika - základní pojmy, obecné principy robototechniky.
Robot jako systém, jeho subsystémy. Klasifikace robotů a manipulátorů.
Modulární, univerzální a jednoúčelové průmyslové roboty a manipulátory (PRaM).
Současný stav a tendence robotiky ve světě a v ČR. Důsledky robotizace
(automatizace s využitím robotů). Aplikace PRaM podle technologií a odvětví.
Aplikace robotů v nestrojírenských oborech. Progresivní roboty - servisní a
personální. Biorobotika.
2. Akční subsystém PRaM - funkce, struktura. Kinematické řetězce manipulátorů
robotů a jejich volba, základní užívané řetězce současných konstrukcí -
příklady konstrukcí. Základní parametry a charakteristiky. Realizace
kinematických struktur. Nosný a výkonný subsystém PRaM, jejich prvková
základna. Koncepční řešení pohybových jednotek manipulátoru - rotačních a
lineárních. Výpočtový model nosného subsystému, metodika návrhu. Konstrukce
rámů, saní, těles, stojanů, příčníků, sloupů aj. nosných prvků polohovacího
ústrojí.
Cvičení: Seznámení s programem cvičení, požadavky k zápočtu, literatura.
Videoprogramy - příklady aplikací PRaM, typů, vývojových tendencí a dopadů
robotizace. Prohlídka Centra robototechniky - zákl. typy robotů. Prospekty PR.
Program č. 1: Zpracování typových struktur PRaM podle dokumentace
(SmartSketch)- kinematická schémata a parametry, srovnávací databáze
provenience špičkových výrobců.
4. Koncepční řešení, konstrukční provedení uzlů vedení lineárních jednotek a
uložení rotačních jednotek, jejich návrh a výpočet. Výkonný subsystém
průmyslových robotů. Požadavky, vlastnosti, prvky. Motory a převody -
klasifikace. Mechanika pohonů.
5. Převody v robototechnice - vlastnosti, charakteristiky, požadavky. Valivé
šrouby, ozubený pastorek a hřeben.
Cvičení: Výpočty z mechaniky pohonů. Valivý šroub.
TEST č. 1: látka za 1. - 5. týden
7. Planetové převody, harmonické, Cyklo aj. převody.
8. Návrh a optimalizace pohonu. Uplatnění pantografu a jeho vlastnosti.
Cvičení: Harmonické a cyklopřevody. Návrh posuvné nebo rotační jednotky se
základními druhy převodů a výpočet základních dynamických charakteristik.
Program č. 2.: Návrh posuvné nebo rotační jednotky a výpočet základních
dynamických charakteristik.
10. Koncepce výkonných subsystémů PRaM podle umístění motoru.
11. Efektory – klasifikace, požadavky, konstrukční principy, struktura.
Cvičení: Návrh pohonu.
Práce na programu č. 2.: Návrh posuvné nebo rotační jednotky a výpočet
základních dynamických charakteristik.
13. Transformační bloky a konstrukce mechanických efektorů.
14. Uchopovací síly, dimenzování efektorů. Metodika návrhu efektorů.
Test č. 2: Za 9. - 13. týden.
Odevzdání programu č.2.
Zápočet.
15. Interface. Vývojové trendy efektorů.
Zápočet.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.