Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)

Sylabus przedmiotu Roboty kroczące i kosmiczne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Roboty kroczące i kosmiczne
Specjalność Sterowanie w układach robotycznych
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Adam Łukomski <Adam.Lukomski@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

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW2 15 1,00,62zaliczenie
laboratoriaL2 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Modelowanie i symulacja złożonych układów mechanicznych.
W-2Teoria sterowania układów nieliniowych.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Poznanie robotów humanoidalnych - ich roli i zadań we współczesnym świecie.
C-2Poznanie podstawowych typów robotów humanoidalnych oraz metod syntezy układów sterowania nimi.
C-3Poznanie sfery zastosowań robotyki kosmicznej.
C-4Poznanie metod sterowania przeznaczonych do sterowania robotami w warunkach mikrograwitacji.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Modelowanie, synteza układu sterowania i symulacja płaskiego robota humanoidalnego3
T-L-2Synteza układu sterowania i badania eksperymentalne trójwymiarowgo robota humanoidalnego4
T-L-3Modelowanie, synteza układu sterowania i symulacja płaskiego manipulatora satelitarnego na swobodnej bazie.3
T-L-4Modelowanie, synteza układu sterowania i symulcja manipulatora satelitarnego na swobodnej bazie o trzech stopniach swobody pozycjonowania.3
T-L-5Zaliczenie.2
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do robotyki humanoidów. Rodzaje robotów humanoidalnych, cel ich powstania i zadania. Terminologia.2
T-W-2Konstrukcja typowych robotów humanoidalnych, napędy i sensory.2
T-W-3Metody opisu matematycznego robotów humanoidalnych: kinematyka, dynamika, zagadnienia kontaktu.2
T-W-4Algorytmy sterowania robotami humanoidalnymi.2
T-W-5Wprowadzenie do robotyki kosmicznej. Historia misji kosmicznych z udziałem układów robotycznych. Specyficzne warunki pracy. Terminologia2
T-W-6Opis ruchu robotów w warunkach mikrograwitacji.2
T-W-7Metody sterowania robotami orbitalnymi. Zagadnienie planowania trajektorii robota na swobodnej bazie.3
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do zajęć15
30
wykłady
A-W-1Aktywne uczesnictwo w wykładach.15
A-W-2Studium treści podanych na wykładzie oraz literatury.15
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny
M-2wykład problemowy
M-3ćwiczenia laboratoryjne
M-4metoda projektów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne i pisemne.

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_2A_C21_W01
Student zna rodzaje robotów humanoidalnych, ich konstrukcję, podstawowe 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_W07T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07C-4, C-3, C-2, C-1T-W-6, T-W-2, T-W-3, T-W-5, T-W-1, T-W-4, T-W-7M-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_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_U03T2A_U09, T2A_U10, T2A_U11C-4, C-3, C-2, C-1T-L-2, T-L-4, T-L-1, T-L-3, T-L-5M-3, M-4S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C21_W01
Student zna rodzaje robotów humanoidalnych, ich konstrukcję, podstawowe 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
3,0Student 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 kształceniaOcenaKryterium 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
3,0Student 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

  1. Murray R. M., Li Z., Sastry S., A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, CRC Press, 1994
  2. Slotine J-J. E., Lie W., Applied Nonlinear Control, Prencince Hall, Englewood Cliffs, 1991
  3. Khalil H. K., Nonlinear Systems, Prentice Hall, Upper Saddle River, 1996, 2

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Modelowanie, synteza układu sterowania i symulacja płaskiego robota humanoidalnego3
T-L-2Synteza układu sterowania i badania eksperymentalne trójwymiarowgo robota humanoidalnego4
T-L-3Modelowanie, synteza układu sterowania i symulacja płaskiego manipulatora satelitarnego na swobodnej bazie.3
T-L-4Modelowanie, synteza układu sterowania i symulcja manipulatora satelitarnego na swobodnej bazie o trzech stopniach swobody pozycjonowania.3
T-L-5Zaliczenie.2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do robotyki humanoidów. Rodzaje robotów humanoidalnych, cel ich powstania i zadania. Terminologia.2
T-W-2Konstrukcja typowych robotów humanoidalnych, napędy i sensory.2
T-W-3Metody opisu matematycznego robotów humanoidalnych: kinematyka, dynamika, zagadnienia kontaktu.2
T-W-4Algorytmy sterowania robotami humanoidalnymi.2
T-W-5Wprowadzenie do robotyki kosmicznej. Historia misji kosmicznych z udziałem układów robotycznych. Specyficzne warunki pracy. Terminologia2
T-W-6Opis ruchu robotów w warunkach mikrograwitacji.2
T-W-7Metody sterowania robotami orbitalnymi. Zagadnienie planowania trajektorii robota na swobodnej bazie.3
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do zajęć15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Aktywne uczesnictwo w wykładach.15
A-W-2Studium treści podanych na wykładzie oraz literatury.15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C21_W01Student zna rodzaje robotów humanoidalnych, ich konstrukcję, podstawowe 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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_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.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-4Poznanie metod sterowania przeznaczonych do sterowania robotami w warunkach mikrograwitacji.
C-3Poznanie sfery zastosowań robotyki kosmicznej.
C-2Poznanie podstawowych typów robotów humanoidalnych oraz metod syntezy układów sterowania nimi.
C-1Poznanie robotów humanoidalnych - ich roli i zadań we współczesnym świecie.
Treści programoweT-W-6Opis ruchu robotów w warunkach mikrograwitacji.
T-W-2Konstrukcja typowych robotów humanoidalnych, napędy i sensory.
T-W-3Metody opisu matematycznego robotów humanoidalnych: kinematyka, dynamika, zagadnienia kontaktu.
T-W-5Wprowadzenie do robotyki kosmicznej. Historia misji kosmicznych z udziałem układów robotycznych. Specyficzne warunki pracy. Terminologia
T-W-1Wprowadzenie do robotyki humanoidów. Rodzaje robotów humanoidalnych, cel ich powstania i zadania. Terminologia.
T-W-4Algorytmy sterowania robotami humanoidalnymi.
T-W-7Metody sterowania robotami orbitalnymi. Zagadnienie planowania trajektorii robota na swobodnej bazie.
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2wykład problemowy
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne i pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student 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
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C21_U01Student 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.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U03Potrafi dokonać analizy i syntezy algorytmów sterowania złożonymi procesami technologicznymi wykorzystując w tym celu odpowiednie metody i narzędzia informatyczne.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - integrować wiedzę z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów oraz zastosować podejście systemowe, uwzględniające także aspekty pozatechniczne
T2A_U11potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
Cel przedmiotuC-4Poznanie metod sterowania przeznaczonych do sterowania robotami w warunkach mikrograwitacji.
C-3Poznanie sfery zastosowań robotyki kosmicznej.
C-2Poznanie podstawowych typów robotów humanoidalnych oraz metod syntezy układów sterowania nimi.
C-1Poznanie robotów humanoidalnych - ich roli i zadań we współczesnym świecie.
Treści programoweT-L-2Synteza układu sterowania i badania eksperymentalne trójwymiarowgo robota humanoidalnego
T-L-4Modelowanie, synteza układu sterowania i symulcja manipulatora satelitarnego na swobodnej bazie o trzech stopniach swobody pozycjonowania.
T-L-1Modelowanie, synteza układu sterowania i symulacja płaskiego robota humanoidalnego
T-L-3Modelowanie, synteza układu sterowania i symulacja płaskiego manipulatora satelitarnego na swobodnej bazie.
T-L-5Zaliczenie.
Metody nauczaniaM-3ćwiczenia laboratoryjne
M-4metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne i pisemne.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student 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