Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (N2)
Sylabus przedmiotu Roboty humanoidalne i kosmiczne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Automatyka i robotyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Roboty humanoidalne i kosmiczne | ||
| Specjalność | Sterowanie w układach robotycznych | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Sterowania i Pomiarów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Tomasz Barciński <Tomasz.Barcinski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Jakub Lisowski <Jakub.Lisowski@zut.edu.pl>, Adam Łukomski <Adam.Lukomski@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Modelowanie i symulacja złożonych układów mechanicznych. |
| W-2 | Teoria sterowania układów nieliniowych. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Poznanie robotów humanoidalnych - ich roli i zadań we współczesnym świecie. |
| C-2 | Poznanie podstwowych typów robotów humanoidalnych oraz metod syntezy układów sterowania nimi. |
| C-3 | Poznanie sfery zastosowań robotyki kosmicznej. |
| C-4 | Poznanie metod sterowania przeznaczonych do sterowania robotami w warunkach mikrograwitacji. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Modelowanie, synteza układu sterowania i symulcja płaskiego robota humanoidalnego | 2 |
| T-L-2 | Synteza układu sterowania i badania eksperymentalne trójwymiarowgo robota humanoidalnego | 3 |
| T-L-3 | Modelowanie, synteza układu sterowania i symulcja płaskiego manipulatora satelitarnego na swobodnej bazie. | 2 |
| T-L-4 | Modelowanie, synteza układu sterowania i symulcja manipulatora satelitarnego na swobodnej bazie o trzedch stopniach swobody pozycjonowania. | 2 |
| T-L-5 | Kolokwium | 1 |
| 10 | ||
| projekty | ||
| T-P-1 | Optymalizacja chodu robota humanoidalnego. | 2 |
| T-P-2 | Obliczenie jakobianu dynamicznego nieholonomicznego manipulatora satelitarnego. Analiza osobliwości. | 1 |
| T-P-3 | Planowanie trajektorii płaskiero robota orbitalnego przechwytującego koziołkujący obiekt. | 2 |
| 5 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie do robotyki humanoidów. Rodzaje robotów humanoidalnych, cel ich powstania i zadania. Terminologia. | 1 |
| T-W-2 | Konstrukcja typowych robotów humanoidalnych, napędy i sensory. | 1 |
| T-W-3 | Metody opisu matematycznego robotów humanoidalnych: kinematyka, dynamika, zagadnienia kontaktu. | 1 |
| T-W-4 | Algorytmy sterowania robotami humanoidalnymi. | 2 |
| T-W-5 | Wprowadzenie do robotyki kosmicznej. Historia misji kosmicznych z udziałem układów robotycznych. Specyficzne warunki pracy. Terminologia | 1 |
| T-W-6 | Opis ruchu robotów w warunkach mikrograwitacji. | 2 |
| T-W-7 | Metody sterowania robotami orbitalnymi. Zagadnienie planowania trajektorii robotem na swobodnej bazie. | 2 |
| 10 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 10 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć i opracowanie wyników. | 5 |
| 15 | ||
| projekty | ||
| A-P-1 | uczestnictwo w zajęciach | 5 |
| A-P-2 | Opracowanie dokumentacji projektu. | 10 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Aktywne uczesnictwo w wykładach. | 10 |
| A-W-2 | Studium treści podanych na wykładzie oraz literatury. | 20 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny |
| M-2 | wykład problemowy |
| M-3 | ćwiczenia laboratoryjne |
| M-4 | metoda projektów |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne i pisemne. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C21_W01 Student zna rodzaje robotów humanoidalnych, ich konstrukcję, podsatwowe układy napędowe i sensoryczne. Zna metody modelowania matematycznego robotów humanoidalnych. Student zna algorytmy sterowania robotami humanoidalnymi. Student zna stan obecny i trendy rozwojowe robotyki kosmicznej. Zna podstawowe metody modelowania i sterowania robotów saltelitarnych. | AR_2A_W06, AR_2A_W07 | T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07 | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7 | M-1, M-2 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_2A_C21_U01 Student potrafi sformułować zagadnienie sterowania robotem humanoidalnym i rozwiązać je. Student potrafi dokonać syntezy układu sterowania trójwymiarowego robota humanoidalnego, zaimplentować je i przeprowadzić badania eksperymentalne. Student potrafi sformułować zagadnienie sterowania robotem satelitarnym i rozwiązać je. | AR_2A_U03 | T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11 | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-P-1, T-P-2, T-P-3 | M-3, M-4 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C21_W01 Student zna rodzaje robotów humanoidalnych, ich konstrukcję, podsatwowe układy napędowe i sensoryczne. Zna metody modelowania matematycznego robotów humanoidalnych. Student zna algorytmy sterowania robotami humanoidalnymi. Student zna stan obecny i trendy rozwojowe robotyki kosmicznej. Zna podstawowe metody modelowania i sterowania robotów saltelitarnych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student zna rodzaje robotów humanoidalnych, ich konstrukcję, podsatwowe układy napędowe i sensoryczne. Zna metody modelowania matematycznego robotów humanoidalnych. Student zna algorytmy sterowania robotami humanoidalnymi. Student zna stan obecny i trendy rozwojowe robotyki kosmicznej. Zna podstawowe metody modelowania i sterowania robotów saltelitarnych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_2A_C21_U01 Student potrafi sformułować zagadnienie sterowania robotem humanoidalnym i rozwiązać je. Student potrafi dokonać syntezy układu sterowania trójwymiarowego robota humanoidalnego, zaimplentować je i przeprowadzić badania eksperymentalne. Student potrafi sformułować zagadnienie sterowania robotem satelitarnym i rozwiązać je. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi sformułować zagadnienie sterowania robotem humanoidalnym i rozwiązać je. Student potrafi dokonać syntezy układu sterowania trójwymiarowego robota humanoidalnego, zaimplentować je i przeprowadzić badania eksperymentalne. Student potrafi sformułować zagadnienie sterowania robotem satelitarnym i rozwiązać je. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Murray R. M., Li Z., Sastry S., A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, CRC Press, 1994
- Slotine J-J. E., Lie W., Applied Nonlinear Control, Prencince Hall, Englewood Cliffs, 1991
- Khalil H. K., Nonlinear Systems, Prentice Hall, Upper Saddle River, 1996, 2