Osnove robotike

Opis predmeta

Vrste i karakteristike robota. Izvedbe i karakteristike elemenata robota. Položaj i orijentacija krutog tijela. Konvencija Denavit-Hartenberga. Kinematika i inverzna kinematika. Dinamičko modeliranje robota. Lagrange-Eulerova i Newton-Eulerova metoda. Planiranje puta i trajektorije. Metode interpolacije u Euklidskom prostoru. Hijerarhijsko upravljanje robotima. Algoritmi upravljanja koordinatama slijednih sustava robota (položaj, brzina, zakretni moment i sila).

Opće kompetencije

Znanje o industrijskim robotima i modeliranju kinematike i dinamike robota. vještina planiranja kretanja i izvođenja planiranih trajektorija. Znanje o osnovnim principima i metodama projektiranja upravljanja robotima. Razumijevanje robotiziranih proizvodnih sustava.

Ishodi učenja

  1. kreirati kinematički model robota (direktna i inverzna kinematika)
  2. kreirati dinamički model robota (Lagrange-Euler, Newton-Euler)
  3. generirati trajektorije za gibanje robota od točke do točke i kontinuirano po putanji
  4. dizajnirati sustave upravljanja položajem robotskog zgloba
  5. dizajnirati upravljanje silom dodira robota
  6. sintetizirati upravljanje robotom u proizvodnom sustavu

Oblici nastave

Predavanja

Nastava je organizirana prema tematskim cjelinama i usklađena s vježbama u kolegiju Laboratorij automatike 1. Neposredni razgovor sa studentima na satu.

Provjere znanja

Najmanje tri domaće zadaće se izlažu(brane) u predavaonici od strane slučajno izabranih studenata.

Auditorne vježbe

Mogu se organizirati na izričit zahtjev studenata.

Laboratorijske vježbe

Izvode se u okviru kolegija Laboratorij automatike 1.

Konzultacije

Jedan sat tjedno.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Napomena / komentar Udio u ocjeni
Domaće zadaće 50 % 20 % 50 % 20 %
Međuispit: Pismeni 50 % 25 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 50 % 25 %
Završni ispit: Usmeni 30 %
Ispit: Pismeni 50 % 50 %
Ispit: Usmeni 30 %
Napomena / komentar

Udio usmenog ispita iznosi ±30%. Domaće zadaće su obvezne.

Tjedni plan nastave

  1. Video projekcija: Robotski sustavi proizvođača ABB, Primjena robota u proizvodnji automobila Mercedes i BMW. Vrste i karakteristike robota.
  2. Izvedbe i karakteristike elemenata robota. Položaj i orijentacija krutog tijela. Kvaternioni. Denavit-Hartenbergova konvencija.
  3. Direktna kinematika. Primjeri rješavanja direktnog kinematičkog problema.
  4. Inverzna kinematika. Metode rješavanja. Primjeri rješavanja direktnog kinematičkog problema.
  5. Dinamičko modeliranje robota. Lagrange-Eulerova metoda dinamičkog modeliranja.
  6. Lagrange-Eulerova metoda dinamičkog modeliranja - nastavak. Primjeri dinamičkog modeliranja prema L-E metodi.
  7. Planiranje trajektorije. Planiranje gibanja robota od točke do točke. Metode interpolacije. Taylorov postupak ograničenih odstupanja.
  8. Međuispit
  9. Planiranje gibanja robota kontinuirano po putanji. Planiranje trajektorije Ho-Cook metodom. Primjeri planiranja trajektorije prema Ho-Cook metodi.
  10. Pogoni i sustavi upravljanja pogonima u robotici. Sinteza nominalnog upravljanja robotom. Metode sinteze slijednih sustava (PI i PDFF regulator).
  11. Upravljanje položajem zgloba robota uz upravljanje po momentu. PD upravljanje položajem s kompenzacijskim proširenjima. Hsiaova metoda robusnog upravljanja položajem.
  12. Upravljanje položajem zgloba robota uz upravljanje po brzini vrtnje. PD upravljanje položajem uz PI upravljanje brzinom. CNC tip regulacije položaja robotskog zgloba.
  13. Upravljanje silom dodira robota. Hibridno upravljanje silom dodira.
  14. Upravljanje impedancijom robota.
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Automatika (profil)
Teorijski predmeti profila (1. semestar)

Literatura

Z. Kovačić, S. Bogdan, V. Krajči (2002.), Fundamentals of robotics (in Croatian), Graphis d.d.
M. Crneković, T. Šurina (1990.), Industrial robots (in Croatian), Školska knjiga
R.J. Schilling (1990.), Fundamentals of Robotics - Analysis and Control, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey

Predavanja

Dr. sc.
Damjan Miklić

Izvedba

ID 34364
  Zimski semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
0 Auditorne vježbe
0 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

89 izvrstan
78 vrlo dobar
60 dobar
51 dovoljan