Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)
specjalność: Bezpieczeństwo funkcjonalne systemów przemysłowych

Sylabus przedmiotu Wirtualizacja projektowania systemów zrobotyzowanych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Wirtualizacja projektowania systemów zrobotyzowanych
Specjalność Bezpieczeństwo funkcjonalne systemów przemysłowych
Jednostka prowadząca Katedra Automatyki i Robotyki
Nauczyciel odpowiedzialny Rafał Osypiuk <Rafal.Osypiuk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 1,0 ECTS (formy) 1,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 10 0,40,62egzamin
laboratoriaL2 15 0,60,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1podstawy robotyki, informatyka, programowanie PLC/PAC, przemysłowe sieci komunikacyjne

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z nowoczesnymi narzędziami do wirtualnego projektowania systemów zrobotyzowanych. W części praktycznej celem głównym jest nauczenie studentów projektowania systemów zrobotyzowanych z użyciem wybranych narzędzi wirtualizacji (modelowania statycznego i dynamicznego).

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Omówienie zadań laboratoryjnych oraz wstęp do obsługi oprogramowania2
T-L-2Dobór i wirtualizacja manipulatora przemysłowego2
T-L-3Dobór sensorów i aktuatorów2
T-L-4Modelowanie statycznych komponentów stanowiska. Przygotowanie złożeń i ocena ich poprawności6
T-L-5Dokumentacja techniczna: geometria stanowiska, schemat elektryczny i pneumatyczny3
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie. Narzędzia komputerowe do wspomagania procesów projektowania stanowisk zrobotyzowanych1
T-W-2Etapy projektowania. Narzędzia do modelowania statycznego (CAD). Narzędzia do modelowania dynamicznego (np. DELMIA, Process Simulate)2
T-W-3Optymalizacja gniazd zrobotyzowanych. Połączenie symulacji 3D ze światem rzeczywistym2
T-W-4Fotogrametria w zadaniach modelowania fabryki. Technika laserowa w metodach weryfikacji modeli 3D2
T-W-5Pneumatyka w robotyce oraz systemy chwytania. Interfejsy czasu rzeczywistego i komunikacja z podsystemami. Współpraca robota z człowiekiem2
T-W-6Bezpieczeństwo w robotyce1
10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
15
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach10
10

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda przypadków
M-2Wykład informacyjny
M-3Wykład problemowy
M-4Zajęcia z użyciem komputera
M-5Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena wystawiana na podstawie sprawozdań
S-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie zaliczenia pisemnego
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie egzaminu pisemnego

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_2A_D02-BFSP_W01
Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Ponadto zna narzędzia do wirtualizacji stanowisk zrobotyzowanych. Potrafi omówić fazy projektowania gniazd robotycznych z uwzględnieniem wymogów bezpieczeństwa
AR_2A_W03, AR_2A_W06, AR_2A_W07C-1T-W-3, T-W-4, T-W-1, T-W-2, T-W-5, T-W-6M-1, M-2, M-3S-2, S-3

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_2A_D02-BFSP_U01
Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane, zgodnie z otrzymaną specyfikacją procesu oraz uwzględnieniem wymogów bezpieczeństwa.
AR_2A_U02, AR_2A_U04, AR_2A_U09, AR_2A_U10, AR_2A_U21C-1T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5M-4, M-5S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_2A_D02-BFSP_K01
Student ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i wpływ Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych
AR_2A_K02C-1T-W-1, T-L-1, T-L-2M-1S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
AR_2A_D02-BFSP_W01
Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Ponadto zna narzędzia do wirtualizacji stanowisk zrobotyzowanych. Potrafi omówić fazy projektowania gniazd robotycznych z uwzględnieniem wymogów bezpieczeństwa
2,0Student nie zna konstrukcji manipulatorów przemysłowych oraz kryteriów doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,0Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,5Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,0Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,5Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
5,0Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
AR_2A_D02-BFSP_U01
Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane, zgodnie z otrzymaną specyfikacją procesu oraz uwzględnieniem wymogów bezpieczeństwa.
2,0Student nie potrafi zamodelować stanowiska zrobotyzowanego. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,0Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,5Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,0Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,5Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
5,0Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
AR_2A_D02-BFSP_K01
Student ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i wpływ Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych
2,0Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,0Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,5Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,0Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,5Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
5,0Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.

Literatura podstawowa

  1. Panasiuk J., Kaczmarek W., Robotyzacja procesów produkcyjnych, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017
  2. Skarka W., Mazurek A., CATIA. Podstawy modelowania i zapisu konstrukcji, Helion, 2005
  3. Hall E., Advances in Robot Manipulators, InTech, 2010

Literatura dodatkowa

  1. Zdanowicz R., Robotyzacja dyskretnych procesów produkcyjnych, Politechnika Śląska, 2013
  2. Kost G., Łebkowski P., Węsierski Ł., Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych, PWE, 2014
  3. Dziurski R., Montaż elementów i podzespołów pneumatycznych i hydraulicznych, WSIP, 2016

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Omówienie zadań laboratoryjnych oraz wstęp do obsługi oprogramowania2
T-L-2Dobór i wirtualizacja manipulatora przemysłowego2
T-L-3Dobór sensorów i aktuatorów2
T-L-4Modelowanie statycznych komponentów stanowiska. Przygotowanie złożeń i ocena ich poprawności6
T-L-5Dokumentacja techniczna: geometria stanowiska, schemat elektryczny i pneumatyczny3
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie. Narzędzia komputerowe do wspomagania procesów projektowania stanowisk zrobotyzowanych1
T-W-2Etapy projektowania. Narzędzia do modelowania statycznego (CAD). Narzędzia do modelowania dynamicznego (np. DELMIA, Process Simulate)2
T-W-3Optymalizacja gniazd zrobotyzowanych. Połączenie symulacji 3D ze światem rzeczywistym2
T-W-4Fotogrametria w zadaniach modelowania fabryki. Technika laserowa w metodach weryfikacji modeli 3D2
T-W-5Pneumatyka w robotyce oraz systemy chwytania. Interfejsy czasu rzeczywistego i komunikacja z podsystemami. Współpraca robota z człowiekiem2
T-W-6Bezpieczeństwo w robotyce1
10

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
15
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach10
10
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięAR_2A_D02-BFSP_W01Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Ponadto zna narzędzia do wirtualizacji stanowisk zrobotyzowanych. Potrafi omówić fazy projektowania gniazd robotycznych z uwzględnieniem wymogów bezpieczeństwa
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W03Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z teorii sterowania i systemów.
AR_2A_W06Ma ugruntowaną wiedzę o konstrukcji oraz metodach analizy właściwości manipulatorów i robotów mobilnych, zna zaawansowane układy i algorytmy sterowania nimi, zna najnowsze osiągnięcia robotyki.
AR_2A_W07Ma podbudowaną teoretycznie wiedzę na temat modelowania matematycznego oraz sterowania złożonymi układami mechanicznymi, w tym układami o więzach nieholonomicznych oraz robotami humanoidalnymi.
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z nowoczesnymi narzędziami do wirtualnego projektowania systemów zrobotyzowanych. W części praktycznej celem głównym jest nauczenie studentów projektowania systemów zrobotyzowanych z użyciem wybranych narzędzi wirtualizacji (modelowania statycznego i dynamicznego).
Treści programoweT-W-3Optymalizacja gniazd zrobotyzowanych. Połączenie symulacji 3D ze światem rzeczywistym
T-W-4Fotogrametria w zadaniach modelowania fabryki. Technika laserowa w metodach weryfikacji modeli 3D
T-W-1Wprowadzenie. Narzędzia komputerowe do wspomagania procesów projektowania stanowisk zrobotyzowanych
T-W-2Etapy projektowania. Narzędzia do modelowania statycznego (CAD). Narzędzia do modelowania dynamicznego (np. DELMIA, Process Simulate)
T-W-5Pneumatyka w robotyce oraz systemy chwytania. Interfejsy czasu rzeczywistego i komunikacja z podsystemami. Współpraca robota z człowiekiem
T-W-6Bezpieczeństwo w robotyce
Metody nauczaniaM-1Metoda przypadków
M-2Wykład informacyjny
M-3Wykład problemowy
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie zaliczenia pisemnego
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie zna konstrukcji manipulatorów przemysłowych oraz kryteriów doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,0Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,5Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,0Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,5Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
5,0Student zna konstrukcje manipulatorów przemysłowych oraz kryteria doboru robota do wymagań aplikacji. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięAR_2A_D02-BFSP_U01Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane, zgodnie z otrzymaną specyfikacją procesu oraz uwzględnieniem wymogów bezpieczeństwa.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U02Potrafi, wykorzystując właściwe metody i narzędzia informatyczne, przetwarzać sygnały celem wydobycia z nich informacji niezbędnych do prawidłowego działania układu sterowania.
AR_2A_U04Potrafi zaprojektować hybrydowy układ sterowania złożonym procesem technologicznym.
AR_2A_U09Potrafi zaprojektować układ sterowania złożonym obiektem mechanicznym, dobrać urządzenia wykonawcze oraz pomiarowe oraz zaimplementować algorytm sterowania w systemie mikroprocesorowym.
AR_2A_U10Potrafi zaprojektować złożony system robotyczny uwzględniając zaawansowaną interakcję robota z otoczeniem
AR_2A_U21Stosuje zasady BHP.
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z nowoczesnymi narzędziami do wirtualnego projektowania systemów zrobotyzowanych. W części praktycznej celem głównym jest nauczenie studentów projektowania systemów zrobotyzowanych z użyciem wybranych narzędzi wirtualizacji (modelowania statycznego i dynamicznego).
Treści programoweT-L-1Omówienie zadań laboratoryjnych oraz wstęp do obsługi oprogramowania
T-L-2Dobór i wirtualizacja manipulatora przemysłowego
T-L-3Dobór sensorów i aktuatorów
T-L-4Modelowanie statycznych komponentów stanowiska. Przygotowanie złożeń i ocena ich poprawności
T-L-5Dokumentacja techniczna: geometria stanowiska, schemat elektryczny i pneumatyczny
Metody nauczaniaM-4Zajęcia z użyciem komputera
M-5Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena wystawiana na podstawie sprawozdań
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi zamodelować stanowiska zrobotyzowanego. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,0Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,5Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,0Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,5Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
5,0Student potrafi zamodelować stanowisko zrobotyzowane. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięAR_2A_D02-BFSP_K01Student ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i wpływ Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_K02Ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzji
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z nowoczesnymi narzędziami do wirtualnego projektowania systemów zrobotyzowanych. W części praktycznej celem głównym jest nauczenie studentów projektowania systemów zrobotyzowanych z użyciem wybranych narzędzi wirtualizacji (modelowania statycznego i dynamicznego).
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie. Narzędzia komputerowe do wspomagania procesów projektowania stanowisk zrobotyzowanych
T-L-1Omówienie zadań laboratoryjnych oraz wstęp do obsługi oprogramowania
T-L-2Dobór i wirtualizacja manipulatora przemysłowego
Metody nauczaniaM-1Metoda przypadków
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie zaliczenia pisemnego
S-3Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie egzaminu pisemnego
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał poniżej 50% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,0Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał 50-60% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
3,5Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał 61-70% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,0Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał 71-80% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
4,5Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał 81-90% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.
5,0Student ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i wpływu Przemysłu 4.0 na sposoby projektowania systemów zrobotyzowanych. Student uzyskał 91-100% łącznej liczby punktów z form ocen tego efektu.