Robotics and Robotic Systems

Major: Telecommunications and Radio Engineering
Code of subject: 6.172.05.E.113
Credits: 4.00
Department: Electronics and Information Technology
Lecturer: Sciences - Tetiana Smerdova docent, Candidate of Engineering
Semester: 7 семестр
Mode of study: денна
Мета вивчення дисципліни: Familiarization with the basic concepts of robotics, mastering the principles of design and management of modern robotics systems, formation of students' abilities and skills in the field of complex automation of production processes for various purposes with using modern flexible means of automating robots.
Завдання: KZ 1. Ability to abstract thinking, analysis and synthesis. KZ 2. Ability to apply knowledge in practical situations. KZ 3. Ability to understand the subject area and professional activity KZ 4. Ability to communicate in a foreign language. KZ 5. Ability to learn and master modern knowledge. CS 10. Ability to select, design, deploy, integrate, management, administration and support of information systems, technologies and information communications, services and infrastructure of the organization. CS 12. Ability to manage and use modern information and communication systems and technologies (including those that based on Internet usage).
Learning outcomes: KZ 1. Ability to abstract thinking, analysis and synthesis. KZ 2. Ability to apply knowledge in practical situations. KZ 3. Ability to understand the subject area and professional activity KZ 4. Ability to communicate in a foreign language. KZ 5. Ability to learn and master modern knowledge. CS 10. Ability to select, design, deploy, integrate, management, administration and support of information systems, technologies and information communications, services and infrastructure of the organization. CS 12. Ability to manage and use modern information and communication systems and technologies (including those that based on Internet usage).
Required prior and related subjects: higher mathematics, mechanics, computer information and communication systems.
Summary of the subject: The concept of classification by application of robots. Classification work on indicators that determine their structure. Manipulation device robots. Drives robots. Control systems work. Working bodies robots. Dynamics robots. The basic principles of the movement of robots. Robotized technological complexes. Stages of construction of robotic technological complexes. Features of the application of industrial robots. The use of robotic systems.
Опис: opic 1. Works and their history. Know: the general history of robotics, the basic principles of manipulation and navigation of robots, Homogeneous kinematic transformations that determine movement manipulator, principles of robotics modeling. Topic 2. Configurations of manipulators Know: types of articulations, connections and mechanisms of operation of manipulative robots, homogeneous kinematic transformations that determine movement manipulator, the principles of controlling light diodes and a robot buzzer. Be able to: solve direct and inverse kinematic problems, work with graphic programming, electronics, robotics based on kits Makeblock, ROBOBLOQ QOOPERS, Ubtech Jimu Topic 3. Kinematics of manipulation robots Know: Kinematics of sequential link mechanisms, inverse kinematics of planar mechanisms, principles of dynamic control, concepts kinetic energy and mass distribution of the robot Kinematics of parallel communication mechanisms, principles of controlling the robot's ultrasonic sensor. Be able to: Write down the equations of robot dynamics, find Denavit-Hartenberg transformation matrices, find the tensor of inertia, work with graphic programming, electronics, robotics based on Makeblock, ROBOBLOQ QOOPERS, Ubtech Jimu kits. Topic 4. Dynamics of manipulation robots Know: the principles of dynamic control, the concept of kinetic energy and mass distribution of the robot, the principles of controlling the line tracking sensor work. Be able to: write down the equations of robot dynamics, solve the inverse dynamics problem using the Lagrange-Euler method, use solutions for determination of torques for a manipulator, work with graphic programming, electronics, robotics based on sets Makeblock, ROBOBLOQ QOOPERS, Ubtech Jimu. Topic 5. Classification of robot sensors Know: types and basic principles of operation of robot sensors, concepts of technical vision, principles of controlling robots using microprocessors. Be able to: give a classification to robot sensors, a trajectory for two rotating joints, graphically depict position, speed and acceleration, find the general solution of the trajectory of the 4-3-4 type, work with graphic programming, electronics, robotics based on kits Makeblock, ROBOBLOQ QOOPERS, Ubtech Jimu. Topic 6. Image processing in computer vision systems Know: the main types of images and their characteristics, algorithms for determining edges in halftone images, principles of controlling robot motion for obstacle avoidance Be able to: process images in technical vision systems in binary and halftone images, determine geometric characteristics of binary images: Euler's number, area, position and orientation, implement the Sobel edge detection algorithm, work with graphic programming, electronics, robotics based on Makeblock, ROBOBLOQ QOOPERS, Ubtech Jimu kits. Topic 7. Information devices and systems in robotics Know: the general model of information models and their characteristics, the basic structure of the Prolog program: predicates, structures and lists, recursion and union procedures. Be able to: classify information systems used in robotics, implement programs for solving problems with using PROLOG, work with graphic programming, electronics, robotics based on Makeblock, ROBOBLOQ sets QOOPERS, Ubtech Jimu.
Assessment methods and criteria: - written reports of practical works, oral questioning, test(30%) - final control (credit); written-oral form (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: - written reports of practical works, oral questioning, test(30%) - final control (credit); written-oral form (70%)
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Recommended books: -Робототехніка: Підручник/В.І.Костюк, Г.О.Спину, Л.С.Ямпольський, М.М.Ткач-К.:Вища шк.., 1994.-447. -ПоповЕ.П., Письменный Г.В. Основы робототехніки: Учебник для вузов по специпльности «Робототехника системы и комплексы».-М.: Высш. Шк., 1990.-224с. -Воротников С.А. Информационные устройства робототехнических систем: Учебн. Пособие.-М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2006.-384с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).