Промислова робототехніка
Спеціальність: Робототехніка та промисловий інжиніринг
Код дисципліни: 6.131.07.O.024
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Робототехніка та інтегровані технології машинобудування
Лектор: Юрій Шоловій
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності:
1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
2. Знання та розуміння предметної області, розуміння професійної діяльності.
3. Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми.
4. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
5. Здатність працювати в команді.
6. Визначеність і наполегливість щодо поставлених завдань і взятих обов’язків.
7. Здатність вчитися й оволодівати сучасними знаннями.
8. Здатність спілкуватися іноземною мовою, у т.ч. технічною.
9. Навички здійснення безпечної діяльності.
10. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
11. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт.
Спеціальні (фахові, предметні) компетентності:
1. Здатність аналізувати матеріали, конструкції та процеси на основі законів, теорій та методів математики і природничих наук, у т.ч. – прикладної механіки.
2. Здатність робити оцінки параметрів працездатності матеріалів, конструкцій і машин в експлуатаційних умовах та знаходити відповідні рішення для забезпечення заданого рівня надійності конструкцій і процесів, у т.ч. – за наявності певної невизначеності.
3. Здатність здійснювати оптимальний вибір технологічного обладнання, комплектацію технічних комплексів, мати базові уявлення про правила їх експлуатації.
4. Здатність описувати та класифікувати широке коло технічних об’єктів та процесів, що ґрунтується на глибокому знанні та розумінні основних механічних теорій та практик, а також базових знаннях суміжних наук.
Фахові компетентності професійного спрямування (професійна лінія 1 «Роботомеханічні системи та комплекси»):
1. Спроможність використовувати існуючі та здатність розробляти нові засоби автоматизації виробничих процесів та їх системи керування.
2. Здатність проектувати обладнання робототехнічних систем та комплексів з використанням засобів гідропневмоавтоматики.
3. Здатність виконувати технічне та методично-діагностичне забезпечення навчального процесу та викладання спеціальних дисциплін (стосовно виробництва, монтажу й експлуатації робототехнічного обладнання) в установах професійно-технічного навчання та безпосередньо у виробництві.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі загальні результати навчання:
1. Здійснювати оптимальний вибір основного технологічного устаткування та комплектацію технічних комплексів.
2. Вільно спілкуватися з професійних питань усно і письмово державною та іноземною мовою, включаючи знання спеціальної термінології та навички міжособистісного спілкування.
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання (професійна лінія «Роботомеханічні системи та комплекси»):
1. Знати основи проектування робототехнічних комплексів різного технологічного призначення, будову, принципи функціонування і технологічні можливості автоматизованого обладнання, знати основи та особливості розрахунку промислових роботів для ливарного, ковальсько-пресового, металообробного, зварювального, фарбувального, гальванічного, складального виробництв.
2. Вміти вибирати економічно доцільне основне технологічне і периферійне обладнання, промислові роботи при створенні робототехнічних комплексів різного технологічного призначення, аналізувати робототехнічні комплекси і системи з точки зору доцільності компонування і найбільшої продуктивності, складати й аналізувати циклограми роботи робототехнічних комплексів.
3. Знати будову, принцип роботи і технологічні можливості промислових роботів.
4. Вміти виконувати структурний, кінематичний та динамічний аналіз промислових роботів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
- гідропневмоавтоматика;
- математичні основи робототехнічних систем.
Супутні та наступні навчальні дисципліни:
- проектування робототехнічних систем, ч.1, ч.2;
- виконання бакалаврської кваліфікаційної роботи.
Короткий зміст навчальної програми: «Промислова робототехніка» є базовим курсом для формування професійної компетентності та передбачає вивчення основ для розуміння та призначення промислових роботів у різноманітних сферах виробництва, передусім у машинобудуванні. Даний курс інтегрує та розвиває базові знання попередніх курсів фахової підготовки студентів. Він дає загальні уявлення про появу та розвиток робототехніки, її промислове спрямування, покращення умов праці та збільшення продуктивності праці, якості продукції. Предмет дозволяє отримати принципові знання будови, призначення та основних технічних характеристик промислових роботів; вибору промислових роботів за заданими умовами виробництва; проектування схоплювачів для виконання основних і допоміжних технологічних операцій. Отримані знання будуть успішно використовуватися для організації, розробки та проектування роботомеханічних комплексів і систем.
Опис: Вступ. Мета і зміст предмету. Історія виникнення, сучасний стан та перспективи розвитку робототехніки. Роль промислових роботів в удосконаленні процесів та галузей промисловості. Покоління промислових роботів. Структура маніпуляторів і промислових роботів.
Загальні відомості. Терміни і визначення. Класифікація промислових роботів. Технічні показники ПР. Поняття про універсальні, спеціалізовані та спеціальні типи ПР. Мобільні роботи. Структура ПР. Кінематичні пари. Ланки, з’єднання та їхні параметри. Структурний аналіз ПР. Структурні та кінематичні схеми маніпуляторів. Геометричні характеристики маніпуляторів. Системи координат ПР. Кінематична структура ПР. Приводи промислових роботів. Порівняльна характеристика приводів ПР. Пневматичний привод. Демпфування пневмоприводу. Позиціонування пневмоприводу. Пневматичний слідкуючий привод. Розрахунок пневмоприводу. Гідравлічний привод: область використання, переваги та недоліки, схеми та основи розрахунку. Електромеханічний привод. Загальні відомості. Комбінований привод ПР: електрогідравлічний, гідропневматичний. Методика вибору приводу промислових роботів. Робочі органи промислових роботів. Класифікація захоплюючих пристроїв. Розрахунок захоплюючих пристроїв ПР. Спеціальні типи схоплювачів ПР. Технологічні засоби для ПР.
Методи та критерії оцінювання: 1. Контроль виконання лабораторних робіт, захист звітів виконаних робіт.
2. Контроль виконання та захист графічно-розрахункових робіт.
3. Письмова та усна компонента на іспиті.
4. Іспит складається в письмовій (тестовій) формі з фіксацією запитань та оцінок відповідей.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК):
- виконання лабораторних робіт та захист звітів - 20 балів;
- виконання розрахунково-графічної роботи та її захист - 30 балів.
Екзаменаційний контроль (ЕК):
- тестовий контроль вивчення лекційного матеріалу - 40 балів;
- усна компонента - 10 балів.
Семестрова оцінка (ПК + ЕК) - 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Методичні вказівки до лабораторної роботи № 1 «Вивчення кінематики і конструкції промислового робота “Універсал-5”» з курсу «Промислова робототехніка» для студентів спеціальності «Прикладна механіка» // Укл. Гурський В.М. – Львів: Рукопис. 2020– 10 с.
2. Методичні вказівки до лабораторної роботи № 2 «Вивчення будови, принципу дії і системи керування промислового робота "ПМР-5"» з курсу «Промислова робототехніка» для студентів спеціальності «Прикладна механіка» // Укл. Гурський В.М. – Львів: Рукопис. 2020– 8 с.
3. Методичні вказівки до лабораторної роботи № 3 «Вивчення конструкції промислового робота РФ-202М» з курсу «Промислова робототехніка» для студентів спеціальності «Прикладна механіка» // Укл. Гурський В.М. – Львів: Рукопис. 2020– 12 с.
4. Методичні вказівки до лабораторної роботи № 4 «Вивчення будови, принципу дії та системи керування промислового робота ПР-5» з курсу «Промислова робототехніка» для студентів спеціальності «Прикладна механіка» // Укл. Гурський В.М. – Львів: Рукопис. 2020– 8 с.
5. Методичні вказівки до лабораторної роботи № 5 «Вивчення кінематики, конструкції і. програмного керування промислового робота мод. МТЕ 55» з курсу «Промислова робототехніка» для студентів спеціальності «Прикладна механіка» // Укл. Гурський В.М. – Львів: Рукопис. 2020– 8 с.
6. Методичні вказівки до лабораторної роботи № 6 «Складання та програмування механізмів з одним ступенем вільності на базі Lego Mindstorm» з курсу «Промислова робототехніка» для студентів спеціальності «Прикладна механіка» // Укл. Гурський В.М. – Львів: Рукопис. 2021– 14 с.
7. Методичні вказівки до лабораторної роботи № 6 «Складання та програмування механізмів з двома ступенями вільності на базі Lego Mindstorm» з курсу «Промислова робототехніка» для студентів спеціальності «Прикладна механіка» // Укл. Гурський В.М. – Львів: Рукопис. 2021– 14 с.
8. Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з курсу «Промислова робототехніка» для студентів спеціальності «Прикладна механіка» // Укл. Гурський В.М. – Львів: Рукопис. 2021– 14 с.
Рекомендована література
Базова
1. Цвіркун Л.І. Робототехніка та мехатроніка: навч. посіб. / Л.І. Цвіркун, Г. Грулер ; під заг. ред. Л.І. Цвіркуна ; М-во освіти і науки України, Нац. гірн. ун-т. – 3-тє вид., переробл. і доповн. – Дніпро: НГУ, 2017. – 224 с.
2. Проць. Я.І. Захоплювальні пристрої промислових роботів: Навчальний посібник . – Тернопіль: Тернопільський державний технічний університет ім. І. Пулюя, 2008. – 232с.
3. Робототехніка: Підручник /В.І. Костюк та ін. –К.: Вища шк., 1994. – 447 с.
4. Ловейкін В.С., Ромасевич Ю.О., Човнюк Ю.В. Мехатроніка. Навчальний посібник. – К., 2012. - 357 с.
Допоміжна
5. Ямпольський Л.С., Мельничук П.П., Самотокін Б.Б., Поліщук М.М., Ткач М.М. Гнучкі комп’ютеризовані системи: проектування, моделювання і управління: Підручник .- Ж.: ЖДТУ, 2005. — 680 с. + Мультимедійний курс (СD — диск).
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).