Ρομποτική

Επίσημο περίγραμμα μαθήματος του ΤΜΗΥΠ (Πανεπιστήμιο Πατρών), όπως δημοσιεύεται στη σελίδα του μαθήματος και στο συνημμένο αρχείο «Περίγραμμα Μαθήματος». Το κείμενο παρατίθεται αυτούσιο, χωρίς τα πρότυπα οδηγιών του εντύπου.

Στόχοι

• Το μάθημα προσφέρει μια ευρεία εισαγωγή στις βασικές έννοιες της θεωρίας & πρακτικής των συστημάτων ρομποτικής. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα είναι σε θέση να:
• Αντιλαμβάνεται την έννοια της κινηματικού προβλήματος και των μετασχηματισμών στον χώρο.
• Επιλύει το ευθύ και αντίστροφο κινηματικό πρόβλημα ρομποτικών βραχιόνων.
• Μελετάει και αναλύει τις ταχύτητες, δυνάμεις και τροχιές του βραχίονα.
• Σχεδιάζει συστήματα ελέγχου και κίνησης.
• Αντιλαμβάνεται και μελετάει αισθητήρια δύναμης, αλγορίθμους ελέγχου δύναμης και υβριδικού ελέγχου θέσης/δύναμης.
• Έχει την ικανότητα να προγραμματίζει βιομηχανικά ρομπότ.
• Σχεδιάζει ρομποτικά συστήματα και κυψελίδες σε προγράμματα προσομοίωσης.

Περιεχόμενο (ύλη)

Γνωριμία με τα βιομηχανικά ρομπότ - Το κινηματικό πρόβλημα. Μετασχηματισμοί στο χώρο. - Κινηματικές εξισώσεις - Λύσεις του αντίστροφου κινηματικού προβλήματος - Ταχύτητες και στατικές δυνάμεις - Υπολογισμός τροχιάς στον Καρτεσιανό χώρο - Παρεμβολή στο χώρο των μεταβλητών των αρθρώσεων - Έλεγχος θέσης ρομπότ με έναν και πολλούς βαθμούς ελευθερίας - Συστήματα ελέγχου αναφερόμενα στο καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων - Κίνηση με ενδοτικότητα. Αισθητήρια δύναμης. Αλγόριθμοι ελέγχου δύναμης - Φυσικοί και τεχνητοί περιορισμοί. Υβριδικός έλεγχος θέσης / δύναμης - Προγραμματισμός και γλώσσες βιομηχανικών ρομπότ - Εφαρμογές βιομηχανικών ρομπότ. Εκτός της διδασκαλίας του μαθήματος, οι φοιτητές ασκούνται σε εργαστηριακές ασκήσεις που περιλαμβάνουν προγραμματισμό ρομπότ, και σχεδίαση και προγραμματισμό ρομποτικών κυψελίδων σε προσομοίωση. Επιπλέον οι φοιτητές εκπονούν μία εργασία σε μικρές ομάδες.

Αξιολόγηση

• Γραπτή εξέταση (70%). Η γραπτή εξέταση περιλαμβάνει στοιχεία θεωρίας, ανάλυση και σύνθεση (σχεδιασμό).
• Τεχνικές Εκθέσεις Εργαστηριακών Ασκήσεων, τεχνική έκθεση μελέτης (project) και δημόσια παρουσίασή του (30%).

Τα κριτήρια αξιολόγησης είναι μονίμως προσβάσιμα στους φοιτητές από την πλατφόρμα e-class.

Βιβλιογραφία

1. R. J. Schilling, "Fundamentals of Robotics: Analysis and Control", Prentice-Hall International.
2. J. J. Craig, "Introduction to Robotics: Mechanics and Control", Addison Wesley.
3. M. W. Spong, M. Vdyasagar, "Robot Dynamics and Control", John Wiley & Sons, Inc.
4. T. Yoshikawa, "Foundations of Robotics - Analysis and Control", MIT Press 1990.
5. L. Sciavicco, B. Siciliano, "Modeling and Control of Robot Manipulators", McGraw-Hill, 1996.
6. C. Canudas de Wit, B. Siciliano, and G. Bastin, "Theory of Robot Control", Springer, 1996.
7. B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, « Robotics : Modeling, Planning and Control », Springer, 2009

-Συναφή επιστημονικά περιοδικά: