450-2093/02 – Průmyslová robotika I (PR I)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník3Semestrletní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
HOR02 doc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

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:

Skařupa,J.: Průmyslové roboty a manipulátory. Učební text. Studijní materiály FS VŠB-TUO. Ostrava, 2007 ISBN 978-80-248-1522-0 Chvála, B., Matička, R., Talácko, J.: Průmyslové roboty a manipulátory, SNTL Praha, 1991 ISBN 80-03-00567-1 Hunt, V.D.: Industrial robotics handbook. Industrial Press, NY 1981 ISBN 0-8311-1148-8

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

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  12
        Zkouška Zkouška 55  10
Rozsah povinné účasti: 80% účast na cvičeních

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2022/2023 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2022/2023 (B0714A060020) Elektrotechnika ŘaT P angličtina Ostrava 3 povinný stu. plán
2021/2022 (B0714A060020) Elektrotechnika ŘaT P angličtina Ostrava 3 povinný stu. plán
2021/2022 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (B0714A060020) Elektrotechnika ŘaT P angličtina Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - bc. 2022/2023 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2020/2021 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok