Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)

Sylabus przedmiotu Roboty mobilne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Roboty mobilne
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Automatyki Przemysłowej i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny Rafał Osypiuk <Rafal.Osypiuk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 5,0 ECTS (formy) 5,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny 8 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW5 15 2,00,62egzamin
laboratoriaL5 30 3,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Matematyka, znajomość podstawowych działań na macierzach.
W-2Elementarna wiedza z fizyki, obejmująca matematyczny opis prostych zjawisk fizycznych.
W-3Podstawowa wiedza z teorii sterowania.
W-4Podstawowa wiedza z języków programowania niskiego poziomu.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z klasyfikacją robotów mobilnych.
C-2Zapoznanie studentów z zagadnieniami kinematyki w robotyce mobilnej.
C-3Zapoznanie studentów z opisem dynamiki robotów oraz metodami ich praktycznego wykorzystania.
C-4Zapoznanie studentów z metodami planowania ruchu oraz generowaniem trajektorii.
C-5Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu modelowania i symulacji platform mobilnych.
C-6Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu planowania i generowania ruchu dla nieholonomicznych robotów mobilnych.
C-7Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu symulacji układów regulacji położenia dla robotów mobilnych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie do laboratorium robotyki. Omówienie narzędzi niezbędnych do przeprowadzenia ćwiczeń.2
T-L-2Symulacja kinematyki robota mobilnego klasy (2,0).4
T-L-3Symulacja dynamiki robota mobilnego klasy (2,0).4
T-L-4Implementacja generatora trajektorii.4
T-L-5Synteza i implementacja układu sterowania położeniem robota (cz. I).6
T-L-6Synteza i implementacja układu sterowania położeniem robota (cz. II).6
T-L-7Badanie odporności układu sterowania.2
T-L-8Zaliczenie formy zajęć.2
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów współczesnej robotyki mobilnej.1
T-W-2Klasyfikacja robotów mobilnych i zasada ich działania.2
T-W-3Kinematyka robotów mobilnych.2
T-W-4Metody modelowania dynamiki robota mobilnego.2
T-W-5Planowanie trajektorii.1
T-W-6Nawigacja robotów mobilnych.4
T-W-7Układy sterowania w robotyce mobilnej.2
T-W-8Pojęcie autonomii. Systemy decyzyjne.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2przygotowanie do zajęć30
A-L-3sporządzenie sprawozdań20
A-L-4przygotowanie do zaliczenia zajęć laboratoryjnych10
90
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2studiowanie literatury20
A-W-3przygotowanie do egzaminu25
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2Wykład problemowy.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne realizowane w środowisku symulacyjnym oraz z użyciem oprogramowania specjalistycznego.
M-4Dyskusje dydaktyczne ukierunkowane na podniesienie zdolności korzystania z wiedzy.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie pracy pisemnej i rozmowy ze studentem.
S-2Ocena formująca: Ocena wystawiana za złożenie sprawozdań po każdym cyklu ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana po zakończeniu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych oraz zaangażowania pracy studenta w realizację wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_1A_C18_W10
Student zna klasyfikację i budowę robotów mobilnych, rozumie cel modelowania kinematyki i dynamiki robota mobilnego. Ponadto zna sposoby syntezy układów sterowania położeniem robotów mobilnych wraz z problemami ich praktycznej realizacji.
AR_1A_W10C-3, C-2, C-1, C-4T-W-6, T-W-1, T-W-8, T-W-4, T-W-7, T-W-5, T-W-3, T-W-2M-3, M-4, M-1, M-2S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_1A_C18_U12
Student potrafi zaimplementować model kinematyczny i dynamiczny robota mobilnego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania.
AR_1A_U12C-5, C-6, C-7T-L-1, T-L-7, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-6, T-L-8, T-L-5M-3S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_1A_C18_K01
Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań.
AR_1A_K01C-3, C-5, C-2, C-1, C-6, C-7, C-4T-L-2, T-L-3, T-W-8, T-W-7, T-W-5, T-W-3, T-W-2M-3, M-4, M-1, M-2S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C18_W10
Student zna klasyfikację i budowę robotów mobilnych, rozumie cel modelowania kinematyki i dynamiki robota mobilnego. Ponadto zna sposoby syntezy układów sterowania położeniem robotów mobilnych wraz z problemami ich praktycznej realizacji.
2,0
3,0Student zna klasyfikację i budowę robotów mobilnych, rozumie cel modelowania kinematyki i dynamiki robota mobilnego. Ponadto zna sposoby syntezy układów sterowania położeniem robotów mobilnych wraz z problemami ich praktycznej realizacji.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C18_U12
Student potrafi zaimplementować model kinematyczny i dynamiczny robota mobilnego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania.
2,0
3,0Student potrafi zaimplementować model kinematyczny i dynamiczny robota mobilnego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C18_K01
Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań.
2,0
3,0Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Tchoń K., Mazur A., Duleba I., Hossa R., Muszynski R., Manipulatory i Roboty Mobilne, Modele, planowanie ruchu, sterowanie, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa, 2000
  2. Michałek M., Pazderski D., Sterowanie robotów mobilnych, Wdawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2012
  3. Siegwart R., Nourbakhsh I.R., Scaramuzza D., Introduction to Autonomous Mobile Robots, The MIT Press, 2011, 2nd Edition

Literatura dodatkowa

  1. Siciliano B., Khatib O., Springer Handbook of Robotics, Springer, 2008, 1st Edition

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie do laboratorium robotyki. Omówienie narzędzi niezbędnych do przeprowadzenia ćwiczeń.2
T-L-2Symulacja kinematyki robota mobilnego klasy (2,0).4
T-L-3Symulacja dynamiki robota mobilnego klasy (2,0).4
T-L-4Implementacja generatora trajektorii.4
T-L-5Synteza i implementacja układu sterowania położeniem robota (cz. I).6
T-L-6Synteza i implementacja układu sterowania położeniem robota (cz. II).6
T-L-7Badanie odporności układu sterowania.2
T-L-8Zaliczenie formy zajęć.2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów współczesnej robotyki mobilnej.1
T-W-2Klasyfikacja robotów mobilnych i zasada ich działania.2
T-W-3Kinematyka robotów mobilnych.2
T-W-4Metody modelowania dynamiki robota mobilnego.2
T-W-5Planowanie trajektorii.1
T-W-6Nawigacja robotów mobilnych.4
T-W-7Układy sterowania w robotyce mobilnej.2
T-W-8Pojęcie autonomii. Systemy decyzyjne.1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2przygotowanie do zajęć30
A-L-3sporządzenie sprawozdań20
A-L-4przygotowanie do zaliczenia zajęć laboratoryjnych10
90
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2studiowanie literatury20
A-W-3przygotowanie do egzaminu25
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C18_W10Student zna klasyfikację i budowę robotów mobilnych, rozumie cel modelowania kinematyki i dynamiki robota mobilnego. Ponadto zna sposoby syntezy układów sterowania położeniem robotów mobilnych wraz z problemami ich praktycznej realizacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_W10Zna budowę układów robotycznych, metody modelowania i sterowania, oraz orientuje się w stanie obecnym i trendach rozwoju robotyki.
Cel przedmiotuC-3Zapoznanie studentów z opisem dynamiki robotów oraz metodami ich praktycznego wykorzystania.
C-2Zapoznanie studentów z zagadnieniami kinematyki w robotyce mobilnej.
C-1Zapoznanie studentów z klasyfikacją robotów mobilnych.
C-4Zapoznanie studentów z metodami planowania ruchu oraz generowaniem trajektorii.
Treści programoweT-W-6Nawigacja robotów mobilnych.
T-W-1Wprowadzenie. Definicje podstawowych pojęć i problemów współczesnej robotyki mobilnej.
T-W-8Pojęcie autonomii. Systemy decyzyjne.
T-W-4Metody modelowania dynamiki robota mobilnego.
T-W-7Układy sterowania w robotyce mobilnej.
T-W-5Planowanie trajektorii.
T-W-3Kinematyka robotów mobilnych.
T-W-2Klasyfikacja robotów mobilnych i zasada ich działania.
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia laboratoryjne realizowane w środowisku symulacyjnym oraz z użyciem oprogramowania specjalistycznego.
M-4Dyskusje dydaktyczne ukierunkowane na podniesienie zdolności korzystania z wiedzy.
M-1Wykład informacyjny.
M-2Wykład problemowy.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie pracy pisemnej i rozmowy ze studentem.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna klasyfikację i budowę robotów mobilnych, rozumie cel modelowania kinematyki i dynamiki robota mobilnego. Ponadto zna sposoby syntezy układów sterowania położeniem robotów mobilnych wraz z problemami ich praktycznej realizacji.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C18_U12Student potrafi zaimplementować model kinematyczny i dynamiczny robota mobilnego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_U12Potrafi zrobotyzować prosty proces technologiczny.
Cel przedmiotuC-5Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu modelowania i symulacji platform mobilnych.
C-6Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu planowania i generowania ruchu dla nieholonomicznych robotów mobilnych.
C-7Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu symulacji układów regulacji położenia dla robotów mobilnych.
Treści programoweT-L-1Wprowadzenie do laboratorium robotyki. Omówienie narzędzi niezbędnych do przeprowadzenia ćwiczeń.
T-L-7Badanie odporności układu sterowania.
T-L-2Symulacja kinematyki robota mobilnego klasy (2,0).
T-L-3Symulacja dynamiki robota mobilnego klasy (2,0).
T-L-4Implementacja generatora trajektorii.
T-L-6Synteza i implementacja układu sterowania położeniem robota (cz. II).
T-L-8Zaliczenie formy zajęć.
T-L-5Synteza i implementacja układu sterowania położeniem robota (cz. I).
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia laboratoryjne realizowane w środowisku symulacyjnym oraz z użyciem oprogramowania specjalistycznego.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena wystawiana za złożenie sprawozdań po każdym cyklu ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana po zakończeniu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych oraz zaangażowania pracy studenta w realizację wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi zaimplementować model kinematyczny i dynamiczny robota mobilnego i rozumie sens jego praktycznego zastosowania.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C18_K01Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_K01Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się – podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych.
Cel przedmiotuC-3Zapoznanie studentów z opisem dynamiki robotów oraz metodami ich praktycznego wykorzystania.
C-5Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu modelowania i symulacji platform mobilnych.
C-2Zapoznanie studentów z zagadnieniami kinematyki w robotyce mobilnej.
C-1Zapoznanie studentów z klasyfikacją robotów mobilnych.
C-6Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu planowania i generowania ruchu dla nieholonomicznych robotów mobilnych.
C-7Wykształcenie u studentów umiejętności z zakresu symulacji układów regulacji położenia dla robotów mobilnych.
C-4Zapoznanie studentów z metodami planowania ruchu oraz generowaniem trajektorii.
Treści programoweT-L-2Symulacja kinematyki robota mobilnego klasy (2,0).
T-L-3Symulacja dynamiki robota mobilnego klasy (2,0).
T-W-8Pojęcie autonomii. Systemy decyzyjne.
T-W-7Układy sterowania w robotyce mobilnej.
T-W-5Planowanie trajektorii.
T-W-3Kinematyka robotów mobilnych.
T-W-2Klasyfikacja robotów mobilnych i zasada ich działania.
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia laboratoryjne realizowane w środowisku symulacyjnym oraz z użyciem oprogramowania specjalistycznego.
M-4Dyskusje dydaktyczne ukierunkowane na podniesienie zdolności korzystania z wiedzy.
M-1Wykład informacyjny.
M-2Wykład problemowy.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie pracy pisemnej i rozmowy ze studentem.
S-2Ocena formująca: Ocena wystawiana za złożenie sprawozdań po każdym cyklu ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana po zakończeniu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych oraz zaangażowania pracy studenta w realizację wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student angażuje się tylko do wykonywania podstawowych zadań.
3,5
4,0
4,5
5,0