Název:	Základy robotiky
Zkratka:	ZRO
Typ:	povinně volitelný
Rozsah:	14 týdnů, týdně 2 hodiny přednášek + 2 hodiny seminárních cvičení
Způsob ukončení:	zkouška
Katedra:	katedra sklářských a keramických strojů FS TUL
Přednášející:	Doc. Ing. František Novotný, CSc.

 
Stručná anotace předmětu:

Rozdělení a základní typy robotů, konfigurace a pracovní prostory, FMS. Mechanika robotů – transformace souřadnic, dynamické modely a pohybové rovnice. Konstrukce speciálních převodů, pohonů, pohybových jednotek a efektorů. Řízení a programování robotů, senzory. Projektování, layout, systémy mezioperační manipulace, aplikace robotů.

 
Témata přednášek:

Vymezení robotizace jako prostředku automatizace. Skladba, charakteristika a klasifikace průmyslových robotů a manipulátorů (PraM) a pružných výrobních systémů (FMS).

Základy mechaniky PRaM. Vektorová a maticové metody kinematického řešení PR, přímá a inverzní transformace souřadnic.

Brátova a Richard-Paulova maticová metoda popisu kinematiky PR.

Dynamické modely a sestavování pohybových rovnic. Aplikace Lagrangeových rovnic II. druhu pro řešení vlastní úlohy dynamiky.

Přehled a charakteristika pohonů PRaM. Rozdělení a požadované parametry pohonů PR.

Elektrické, pneumatické a hydraulické pohony PR. Speciální převody.

Pohybové jednotky a moduly ve stavbě PR. Příklady řešení typových a účelových PR.

Efektory PR. Charakteristika typů úchopných hlavic, příklady technologických hlavic PR. Systémy automatické výměny efektorů.

Základní typy layoutu robotizovaných technologických pracovišť (RTP). Pomocné prostředky a periferie RTP. Systémy mezioperační manipulace, princip řešení

Přehled a vlastnosti základních typů řízení PR. Metody řízení (PTP, MP a CP řízení) a způsoby programování PR.

Zpětnovazebné systémy v řízení PR, struktura RS. Řídící, rozhodovací a vnímací subsystém. Přehled senzorů a odměřovací prvky PR, Robotvision.

Základy projektování RTP. Metodika projektového návrhu. Úvodní a prováděcí projekt.

Přehled typických řešení RTP v procesu obrábění, tváření, svařování, povrchových úprav, montáže atd. Podmínky realizace pružných výrobních systémů.

Technickoekonomické aspekty nasazení PR, hodnocení efektivnosti a bezpečnosti RTP.

 
Náplň cvičení:

Přehled základních pojmů, rozdělení vazeb, pohyblivost, příklady mechanismů a pracovních prostorů PR.

Základní typy struktur PR, polohovací a orientační ústrojí. Příklady řešení kinematické struktury a pracovní prostory univerzálních PR a účelových manipulátorů.

Příklady řešení přímé a inverzní úlohy polohy vektorovou metodou.

Aplikace maticových metod pro výpočty kinematických veličin a přesnosti polohování.

Řešení dynamických účinků, sestavování a přibližné řešení pohybových rovnic. Základní tekutinové obvody.

Příklady dimenzování, zásady výběru a vlastnosti pohonů a převodů.

Pohybové jednotky, univerzální PR, konstrukce účelových PR.

Řešení pohybových jednotek. TEST 45 min.

Metodika návrhu a výběr efektorů z hlediska účelu použití, přesnosti, stability a bezpečnosti uchopení. Příklady řešení úchopných a technologických hlavic renomovaných výrobců. Zadání semestrální práce.

Příklady řešení periferií, zásobníků, podavačů a polohovadel. Systémy automatické výměny efektorů. Tvorba programového vybavení pro narážkové řízení PTP. Ukázka simulovaného RTP s PR-16P - laboratoř.

Manipulátor s pneumatickými proporcionálními pohony (LABORATOŘ).

TEST 45 min. Odevzdání semestrální práce.

Příklad programování PR s CP řízením Programovací jazyk BAPS, Bosch-SCARA). Projekty robotizovaných technologických pracovišť. Laboratoř - ukázky svařovacího RTP s APR - 20, montážního RTP s robotem SCARA.

Příklady typických aplikací RTP pro manipulační, montážní a technologické aplikace; + ZÁPOČET.

 
Literatura:

LUBOJACKÝ, O. a kol.: Základy robotiky, Skripta VŠST Liberec, 3. upravené vydání, Liberec 1990 (vybrané kapitoly).

MATIČKA, R. - TALÁCKO, J.: Mechanismy PR a M, SNTL Praha 1991.

Separáty z připravovaných skript ZÁKLADY ROBOTIKY (budou studentům poskytovány na přednáškách - cca160 s.).

 
Prerekvizity: Konstrukční metody a postupy, Mechanika tekutin, Strojírenské technologie, Analogová elektronika

Navazující:    -

 
Datum poslední změny: 16.1.2002