Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный технический университет»

Скачать 213.79 Kb.

Название	Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный технический университет»
Дата публикации	07.07.2013
Размер	213.79 Kb.
Тип	Программа дисциплины

100-bal.ru > Право > Программа дисциплины

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Красноярский государственный технический университет»

УТВЕРЖДАЮ

Декан электромеханического факультета

Тремясов В. А. /____________/

«_____» _____________2006 г.

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина Основы робототехники

(наименование дисциплины в соответствии с учебным планом)

Направление 652000 – Мехатроника и робототехника

(номер и наименование направления)

Специальность 210300 – Роботы и робототехнические системы

(номер и наименование специальности)

Факультет электромеханический
Кафедра робототехники и технической кибернетики
Красноярск

2006 г.

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки

652000 – Мехатроника и робототехника

(указывается номер и наименование направления подготовки)

специальности 210300 – Роботы и робототехнические системы

(указывается номер и наименование специальности)

Программу составили доцент к.т.н.Ткачев Н. Н.

(должность, фамилия и. о., подпись)
(должность, фамилия и. о., подпись)

Учебная программа согласована с выпускающей кафедрой __________

робототехники и технической кибернетики

(наименование кафедры)

Заведующий кафедрой Масальский Г. Б.

(фамилия и. о., подпись)

«_____»_______________2006 г.

Учебная программа обсуждена на заседании кафедры ____________________

робототехники и технической кибернетики____________________________

«___» ____________2006 г. протокол № ______________________

Заведующий кафедрой Масальский Г. Б.

(фамилия и. о., подпись)

Учебная программа обсуждена на заседании НМСФ _____________

__________________________________________________________________

«______» __________________ 200___ г. протокол № _____________

Председатель НМСФ

(фамилия и. о., подпись)

Дополнения и изменения в рабочей программе на 2006/2007
учебный год

В рабочую программу вносятся следующие изменения:______________

Учебная программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры _РиТК_

«___» _______ 2006 г. Протокол № ___

Заведующий кафедрой Масальский Г. Б.

(фамилия и. о., подпись)

Внесенные изменения утверждаю:

Декан Тремясов В. А. факультета

(фамилия и. о., подпись)

Примечание: Изменения в программе можно указывать в отдельном приложении.

Цель и задачи изучения дисциплины

1.1Цель преподавания дисциплины

"Основы робототехники" является специальной дисциплиной, непосредственно и тесно связанной с другими специальными дисциплинами Целью изучения дисциплины является получение знаний по разделам:

область применения роботов и решаемые задачи;

классификация роботов и робототехнических систем;

промышленные роботы;

роботы непромышленного назначения;

конструкции роботов;

приводы;

информационно-сенсорные системы;

способы и системы управления роботами;

робототехнические комплексы.

1.2Задачи изучения дисциплины

Задача дисциплины состоит в формировании основ знаний в областях:

применения роботов;

видов роботов и робототехнических систем;

конструкций роботов;

приводов роботов;

информационно-сенсорных систем.

способах и системах управления роботами.

Результирующим итогом, определяющим квалификационную степень подготовки студента по дисциплине «Основы робототехники» является сдача студентом зачета.

В результате изучения курса студент должен уметь:

пользоваться технической литературой;

ориентироваться в системе стандартов на промышленные роботы;

решать прямую и обратную задачи робототехники.

Для решения поставленных задач студент должен знать:

область применения роботов;

задачи, решаемые наукой о роботах;

классификация роботов и робототехнических систем;

типы промышленные роботы;

типы роботов непромышленного назначения;

конструкции роботов;

виды приводов роботов;

виды информационно-сенсорных систем;

способы и системы управления роботами;

робототехнические комплексы.

1.3Межпредметная связь

Изучение дисциплины опирается на общеобразовательные курсы «Математика», «Введение в специальность», «Физика», «Информатика». Материалы дисциплины используются в курсах «Управление роботами и РТС», «Методы искусственного интеллекта в робототехнике», «Приводы роботов» и т.д.

Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
Вид учебной работы	Всего часов	5
Общая трудоемкость дисциплины	68	68
Аудиторные занятия	34	34
лекции	34	34
практические занятия ПЗ)
семинарские занятия (СЗ)
лабораторные работы (ЛР)
Другие виды удиторных занятий
Самостоятельная работа
изучение теоретического курса (ТО)
курсовой проект (работа)
расчетно-графические задания (РГЗ)
реферат	34	34
задачи
задания
другие виды самостоятельных работ
Вид итогового контроля (зачёт, экзамен)	зачет	зачет

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1.4Тематический план

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции (часов)	ПЗ (часов)	ЛР (часов)	Самосто-ятельная работа
	Истоки и история робототехники	2
	Область применения роботов и решаемые задачи.	2
	Классификация роботов и робототехнических систем	2
	Приводы роботов	2
	Экономия энергии в приводах. Искусственные мышцы	2
	Приводы для миниатюрных роботов	2
	Мобильные роботы	2
	Мобильные роботы повышенной проходимости	2
	Измерительно-информационные системы роботов	2
	Принципы управления роботами	2
	Иерархическое управление роботами. Языки программирования	2
	Генетический алгоритм	2
	Нейронные сети	2
	Методы поиска решений на основе нечеткой логики
	Нечеткий процессор W.A.R.P.
	Системы миниатюрных роботов
	Экзоскелетоны

1.5Содержание модулей дисциплин при использовании системы зачетных единиц

№ п/п	Наименование модуля, срок его реализации	Перечень тем лекционного курса, входящих в модуль (Перечень тем в соответствии с п. 3.3)	Перечень практических и семинарских занятий, входящих в модуль (Перечень тем в соответствии с п. 3.4)	Перечень лабораторных занятий, входящих в модуль (Перечень лабораторных работ в соответствии с п. 3.5)	Перечень самостоятельных видов работ, входящих в модуль, их конкретное наполнение (Перечень видов работ и их содержания в соответствии с п.3.6)
1	2	3	4	5	6
1	Модуль 1 «Механика» 01.09.2005 г – 10.10.2005 г	Тема: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. (можно указать названия тем)	Практические занятия: 1, 2, 3, 4, 5, 6. (можно указать названия занятий)	Лабораторные работы № 1, 2, 3, 4.	Выполнено РГЗ № 1 Решение задач – 5 задач Самостоятельное изучение теоретического курса по темам: 7, 8, 9, 10, 11, 12
2	Модуль 2 «Динамика» 11.10.2005г. – 20.12.2005 г.	Тема: 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.	Практические занятия: 7, 8, 9, 10, 11, 12.	Лабораторные работы № 5, 6, 7.	Выполнение и сдача курсового проекта Самостоятельное изучение теоретического курса по темам: 7, 8, 9, 10, 11, 12.

1.6Содержание разделов дисциплины

Тема 1. Истоки и история робототехники /2 часа/

История возникновения первых роботов. Возникновение и развитие современной робототехники. Законы робототехники Айзека Азимова. Развитие отечественной робототехники.

Тема 2. Область применения роботов и решаемые задачи. /2 часа/

Предметная область науки о роботах. Область применения роботов. Область применения и принципиальное устройство манипулятора. Пример трехподвижного манипулятора

Тема 3. Определение и классификация роботов и робототехнических систем /2 часа/

Определение промышленного робота Американского института робототехники (RZA) Определение промышленного робота согласно ГОСТ 25865 83.

Классификация промышленных роботов по ГОСТ 25685-83 по следующим признакам: специализация, грузоподъёмность, число степеней подвижности, возможность передвижения, способ установки на рабочем месте, вид системы координат, вид привода, вид управления, способ программирования. Примеры.

Тема 3. Приводы роботов /2 часа/

Требования к приводам роботов. Состав привода. Разновидности приводов по принципу действия. Пневматические приводы. Гидравлические приводы. Электрические приводы. Комбинированные приводы.

Тема 5. Экономия энергии в приводах. Искусственные мышцы /2 часа/

Рекуперация энергии в приводах. Искусственные мышцы. Гибкий пневматический привод фирмы «Бриджстоун». Сорбционная искусственная мышца. Другие виды искусственных мышц.

Тема 6. Микроприводы /2 часа/

Принципиальные схемы и конструкции приводов микророботов. Микродвигатели для микророботов.

Тема 7. Мобильные роботы /2 часа/

Задачи, решаемые мобильными роботами. Виды мобильных роботов. Мобильные роботы вертикального перемещения. Мобильные роботы, перемещающиеся по произвольно ориентированным поверхностям. Мобильные роботы для экстремальных ситуаций.

Тема 8. Мобильные роботы повышенной проходимости /2 часа/

Транспортно-механические системы мобильных роботов. Методы и средства удержания мобильных роботов на вертикальных и наклонных поверхностях. Способы и системы движения по произвольно ориентированным поверхностям.

Тема 9. Измерительно-информационные системы /2 часа/

Назначение измерительно-информационных систем. Группы сенсорных систем по свойствам и параметрам. Общая схема измерительно-информационных систем. Классификация первичных преобразователей. Примеры измерительно-информационных систем.

Тема 10. Принципы управления роботами /2 часа/

Архитектура систем управления роботами. Кинематические соотношения при различном взаимном расположении бортового манипулятора и датчика информационно-измерительной системы. Планирование движения робота.

Тема 11. Иерархическое управление роботами. Языки программирования /2 часа/

Примеры структур многоуровнего управления роботами. Управление на основе баз знаний. Тенденция развития вычислительной аппаратуры и языки программирования роботов.

Тема 12. Генетический алгоритм /2 часа/

Обзор методов поиска экстремумов функций. Метод генетического алгоритма. Общий генетический алгоритм. Пример применения генетического алгоритма.

Тема 13. Нейронные сети /2 часа/

Модель нейрона. Варианты архитектуры нейронной сети. Пример регулятора на основе нейронной сети.

Тема 14. Методы поиска решений на основе нечеткой логики /2 часа/

Нечеткая база данных. Пример применения нечеткой логики при управлении роботом.

Тема 15. Нечеткий процессор W.A.R.P. /2 часа/

Нечеткий процессор W.A.R.P. Примеры устройств управлении на основе нечеткой логики и процессора W.A.R.P.

Тема 16. Системы миниатюрных роботов /2 часа/

Микромеханизмы и миниатюрные механические системы. Применение и потенциальные возможности микроробототехники. Чувствительные элементы и измерительные преобразователи для исполнительных элементов роботов. Микродвигатели для микророботов. Микросхваты

Тема 17. Экзоскелетоны /2 часа/

Проблема создания экзоскелетона. Функциональные возможности экзоскелетона. Особенности системы управления экзоскелетоном. Реализация многоуровневой распределенной супервизорной системы управления экзоскелетоном на основе нечеткого процессора W.A.R.P.

1.7Самостоятельная работа

Учебно-методические материалы по дисциплине

1.8Основная и дополнительная литература

ГОСТ 25685-83, ГОСТ 25686-83. Роботы промышленные. Термины и определения, классификация.
Робототехника и ГАП. В 9-ти кн. Учеб. пос. для втузов. Под общ. ред. И. М. Макарова. – М.: Высш. шк., 1986.
Шахинпур М. Курс робототехники. – М.: Мир, 1990. – 527с.
Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника: Пер с англ. – М.: Мир, 1989. – 624 с.: ил.
Механика промышленных роботов: Учеб. пособие для втузов: В 3 кн./.Под ред. К.В. Фролова, Е.И. Воробьева. Кн.1: Кинематика и динамика/ Е.И. Воробьев С. А. Попов, Г.И. Шевелева.- М.: Высш. шк., 1984.-304 с.: ил.
Козлов В.В., Макарычев В.П., Тимофеев А.В. ,Юревич Е.Ю. Динамика управления роботами. Под ред. Е. Ю. Юревича. – М.: Наука, 1984. – 336 с.
Тимофеев А. В. Управление роботами: Учебное пособие. – Л.: Издательство Ленинградского университета, 1986. – 240с.
Тимофеев А. В. Адаптивные робототехнические комплексы. – Л.: Машиностроение, 1988. – 332с.: ил.
Справочник по промышленной робототехнике: В 2-х кн. Кн. 1/ Под ред. Ш. Нофа. – М.: Машиностроение, 1989. – 480 с.: ил.
Справочник по промышленной робототехнике: В 2-х книгах. Книга 2. Под редакцией Ш. Нофа. - М.: Машиностроение, 1990. – 480с.: ил.
Мошкин В. И. и др. Техническое зрение роботов. Под общей редакцией Ю. Г. Якушенкова. - М.: Машиностроение, 1990. - 290с.: ил.
Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. – М.: Мир, 1976 - 512с.: ил.
Тимофеев А.В. Роботы и искусственный интеллект. – М.: Мир, 1978. – 192 с.
Кулаков Ф.М. Супервизорное управление манипуляционными роботами. – М.: Наука, 1980. – 448 с.
Управляющие и вычислительные устройства роботизированных комплексов на базе микро-ЭВМ: Учебное пособие для техн. вузов/ В.С. Медведев, Г.А. Орлов, Ю.И. Рассадкин и др.; Под ред. В.С. Медведева. – М.: Высш. шк., 1990. – 239 с.: ил
Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. Справочник. М., 1983
Кулешов В.С., Лакота Н.А. Динамика систем управления манипуляторами. – М., 1971.
Попов Е.П., Верещагин А.Ф., Зенкевич С.Л. Манипуляционные роботы. Динамики и алгоритмы. М.,1978.
Промышленная робототехника/ Под ред. Я. А. Шифрина. М.,1982.
Юревич Е.И. и др. Устройство промышленных роботов. - Л,1980.
Коренев Г.В. Целенаправленная механика управляемых манипуляторов. - М.: Наука, 1979.- 447 с.
Манипуляционные роботы. Динамика и алгоритмы/ Е.Н. Попов, А.Ф. Верещагин, С. Л. Зенкевич.- М.: Наука, 1978.-398 с.
Мелентьев Ю.И., Телегин А.И. Динамика манипуляционных систем роботов.- Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1985.-352 с.: ил.
Системы очувствления и адаптивные промышленные роботы. Под редакцией Ю. Г. Якушенкова. - М.: Машиностроение, 1990. - 290с.: ил.
Медведев В.С. Лесков А.Г., Ющенко А.С.Системы управления манипуляционных роботов.- М.: Наука,1978.- 416 с.: ил.
Управляющие системы промышленных роботов. Под обш. ред. И.М. Макарова, В.А. Чиганова.- М.: Машиностроение, 1984.-288 с.: ил.
Пол Р. Моделирование, планирование траекторий и управление движением робота - манипулятора. - М.: Наука, 1976.- 104 с.: ил.
Андреенко С.Н., Ворошилов М.С., Петров Б.А. Проектирование приводов манипуляторов. - Л.: Машиностроение, 1975.

1.9Перечень наглядных и других пособий, методических указаний и материалов к техническим средствам обучения

Рукописный вариант у преподавателя. Литература [1 – 17].

ГРАФИК

учебного процесса и самостоятельной работы студента по дисциплине

специальности 210300 – Роботы и робототехнические системы, факультета электромеханический, 3 курса на осенний семестр 2006-2007 уч.года

№

п/п

Наименование

дисциплины

Семестр

Число аудиторных занятий

Форма контроля

Часов на самостоятельную работу

Недели учебного процесса

Всего

По видам

Всего

По видам

Основы робототехники

Лекции – 34

зачет

ТО –

ТО

Практические –

РФ –

Лабораторные –

ЛР –

КН –

ВТ –

Условные обозначения: ТО – теоретическое изучение курса; РЗ – расчетное задание; ВРЗ – выдача расчетного задания; СРЗ – сдача расчетного задания; КР – курсовая работа; ВКЗ – выдача курсовой работы; СКЗ – сдача курсовой работы; КП – курсовой проект; ВКП – выдача курсового проекта; СКП – сдача курсового проекта; РФ – реферат; ВРФ – выдача темы реферата; СРФ – сдача реферата; ЛР – лабораторные работы; ВЛР – выполнение лабораторной работы; ЗЛР – защита лабораторной работы; КН – контрольная неделя (аттестационная неделя); ВТ – входное тестирование по дисциплине.

Заведующий кафедрой

Декан факультета

«_______»_______________________________2006 г.

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное... «Московский государственный институт электронной техники (технический университет)»		Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное... «Московский государственный институт электронной техники (технический университет)»
	Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное... «Московский государственный институт электронной техники (технический университет)»		Федеральное агентство по образованию государственное образовательное... Совершенствование ранее приобретённых обучающимися коммуникативных умений и навыков в лексике и грамматике по теме «Что нового в...
	Федеральное агентство воздушного транспорта федеральное государственное... Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования		Федеральное агентство воздушного транспорта московский государственный... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Федеральное агентство по образованию государственное образовательное... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ставропольская государственная медицинская академия»...		Федеральное агентство по образованию государственное образовательное... Утверждены: Ученым советом Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования...
	Федеральное агентство по образованию государственное образовательное... Утверждены: Ученым советом Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования...		Российской Федерации Федеральное агентство по рыболовству Федеральное... Г. Г., Авдеева Е. В., Шеховцев Л. Н., Шибаев С. В., Орлов Е. К., Уманский С. А. Калининград: Федеральное государственное бюджетное...
	Федеральное агентство воздушного транспорта федеральное государственное... Методическая разработка рекомендована для педагогов дополнительного образования детей		Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное... Российской Федерации, решением Ученого совета Университета от 29. 10. 2007 «Об эксперименте по переходу на рейтинговую систему в...
	Федеральное агентство по образованию государственное образовательное... Обстоятельства, подлежащие доказыванию при расследовании грабежей и разбойных нападений		Федеральное агентство по образованию государственное образовательное... «философские проблемы конкретных дисциплин» Часть I. федерального комплекса цикла дс
	Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное... Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры экологии и экологического образования		Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное... В сборник включены итоговые тесты по литературе для 5 – 9 классов (с ответами)