450-2093/02 – Průmyslová robotika I (PR I)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je poskytnout studentům základní informace z oblasti mechanizace a automatizace výrobních strojů, průmyslové robotiky a robototechniky. Po prostudování modulu by měl být student schopen popsat základní principy funkce, konstrukce a provozu průmyslových robotů, jejich subsystémů a konstrukčních prvků. Měl by být schopen navrhnout robot / řídící systém robotu, naprogramovat jej a začlenit do robotické buňky.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Ostatní aktivity
Anotace
Předmět je zaměřen na problematiku historického vývoje, základního popisu struktur, topologií, subsystémů a vlastností průmyslových robotů a manipulátorů. Podává přehled a zatřídění mechanických konstrukcí, pohybových, řídících a senzorických subsystémů. Popisuje jejich stávající uplatnění ve výrobě, strukturu pracovišť, významné parametry, ekonomickou efektivnost a perspektivy a společenské aspekty nasazení. V praktické části laboratorních měření se zabývá programováním-modelováním a řízením pohybů průmyslového robotu v základních úlohách.
Povinná literatura:
Horák, B., Kazárik, J., Otáhalová, T., Balak, O., Friedrischková, K.: Průmyslová robotika. Učební text. VŠB-TU Ostrava, 2012.
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Kombinovaná zkouška (písemná a ústní).
Průběžná kontrola studia:
2 testy v 5tém a 10tém týdnu semestru. Průběžná realizace zadané semestrální práce.
Podmínky udělení zápočtu:
Absolvování testů a odevzdání technická dokumentace a realizace semestrálního projektu 12-45 bodů.
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou žádné další požadavky.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Úvod do robototechniky/robototechnologie. Mechanizace a automatizace výrobních strojů. Mechanizace a automatizace vedlejších úkonů výrobního procesu.
2. Historie robotiky, vývoj manipulačních zařízení.
3. Konstrukce manipulátorů a průmyslových robotů - funkční skupiny PRaM. struktura PRaM, souřadnicové systémy, transformace souřadnic, reprezentace rotace a posuvu, homogenní souřadnice
4. Konstrukce manipulátorů a průmyslových robotů – kinematické struktury PRaM, dráha objektu, korekce dráhy, přesnost/opakovatelnost polohování, statika PRaM, orientace objektu, přímá/inverzní kinematická úloha, diferenciální kinematika, singulární stavy robotu, kinematický popis praktického robotického pracoviště (příklad).
5. Konstrukce manipulátorů a průmyslových robotů – vliv pohonu na uspořádání, konstrukční a technologická omezení, příklady polohovacích mechanismů.
6. Konstrukce manipulátorů a průmyslových robotů – dynamika PRaM, tuhost manipulačních zařízení, přímá/inverzní dynamická úloha (na úrovni formulace úlohy).
7. Konstrukce manipulátorů a průmyslových robotů – pohony PRaM – vnější/vnitřní pohony, transformační blok pohonu, elektrické pohony, hydraulické pohony, pneumatické pohony, kombinované pohony, určení parametrů pohonu.
8. Konstrukce manipulátorů a průmyslových robotů – pohybové jednotky PRaM, translační, rotační, šroubové.
9. Konstrukce manipulátorů a průmyslových robotů – Výstupní hlavice PRaM, úchopné/technologické, mechanické, podtlakové, magnetické, speciální.
10. Řízení činnosti PRaM, struktura řídicích systémů, zpětná vazba, řízení polohy, řízení sledu úkonů.
11. Čidla PRaM – obecné vlastnosti, čidla člověka, čidla v systému robota, čidla vnějšího/vnitřního prostředí, čidla polohy, rychlosti, zrychlení, síly, tlaku, záření, teploty, průtoku, příklady řešení čidel u robotů.
12. Uplatnění PRaM ve výrobě, struktura pracovišť s PRaM, parametry PRaM, ekonomická efektivnost nasazení PRaM, perspektivy a společenské aspekty nasazení PRaM.
Laboratoře:
Laboratoře robotiky jsou určeny pro skupiny do 10 studentů, které řeší během semestru jednotlivě nebo ve dvojicích praktické úlohy z oblasti robotiky. Studenti se seznámí s praktickou robotikou (průmyslový robot, manipulátor) a s metodami virtuálního programování průmyslových robotů a robotických pracovišť, přičemž využijí znalosti získané v základních předmětech (např. matematika, fyzika, elektronika, vývoj programového vybavení).
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích