Studia Podyplomowe
Oferta dydaktyczna IAiR

Układy manipulacyjne

Cel

Poznanie podstawowych rozwiązań i konstrukcji, podstaw sterowania i programowania oraz właściwości funkcjonalnych i użytkowych układów i maszyn manipulacyjnych.

Opis

Podstawowa wiedza na temat robotyki, robotyzacji oraz układów i maszyn manipulacyjnych.
Podstawowe pojęcia z zakresu opisu i realizacji zadań ruchowych układów i maszyn manipulacyjnych.
Wybrane zagadnienia robotyzacji procesów przemysłowych.

Wymagania

Znajomość podstawowych zagadnień z mechaniki, elektrotechniki, elektroniki, automatyki i konstrukcji maszyn.

Bibliografia

  1. Olszewski M. i in.: Manipulatory i roboty przemysłowe. WNT, Warszawa 1992 (II wydanie).
  2. Tomaszewski K.: Roboty przemysłowe. Projektowanie układów mechanicznych. WNT, Warszawa 1993.
  3. Spong M.W., Vidyasagar M.: Dynamika i sterowanie robotów. WNT, Warszawa 1997.
  4. Morecki A. i in.: Podstawy robotyki. WNT, Warszawa 2002 (II wydanie).
  5. Olszewski M. i in.: Mechatronika. REA, Warszawa 2002.
  6. Honczarenko J. i in.: Roboty przemysłowe. Budowa i zastosowanie. WNT, Warszawa 2004.
  7. Olszewski M. i in.: Urządzenia i systemy mechatroniczne. REA, Warszawa 2009 (część II).

Metody oceny

Egzamin pisemny (testowy) i ustny z zakresu wiedzy podanej na wykładzie i umiejętności projektowania zadania robotyzacyjnego.

Zaliczenie wykonania wybranych ćwiczeń laboratoryjnych.

Zaliczenie na podstawie oceny wykonanego projektu.

Prowadzący

Szczegółowy rozkład zajęć

Nr Temat Opis Wymiar
1 Podstawowa wiedza na temat robotyki, robotyzacji oraz układów i maszyn manipulacyjnych Rozwój i stan obecny techniki robotyzacyjnej. Podstawowe podziały robotyki jako dziedziny techniki i nauki. Robotyzacja. Robotyzacja zadań produkcyjnych (manipulatory i roboty przemysłowe). Robotyzacja zadań lokomocyjnych (roboty mobilne). Robotyzacja zachowań człowieka (roboty humanoidalne). Perspektywy rozwoju techniki robotyzacyjnej.

Rodzaje maszyn stosowanych w robotyzacji procesów przemysłowych. Rozwiązania monolityczne i modułowe. Podziały, budowa, właściwości funkcjonalne i użytkowe, zasady programowania i przeznaczenie: serwooperatorów (balanserów), teleoperatorów, manipulatorów i robotów przemysłowych.

Maszyna manipulacyjna jako przykład typowego systemu mechatronicznego. Mechanizmy kinematyczne, układy napędowe, sensory i sterowniki układów i maszyn manipulacyjnych. Efektory. Chwytaki: siłowe i kształtowe. Narzędzia: produkcyjne i specjalne. Głowica zgrzewająca robotów przemysłowych jako przykład mechatronicznego narzędzia produkcyjnego.
W 6
2 Podstawowe pojęcia z zakresu opisu i realizacji zadań ruchowych układów i maszyn manipulacyjnych Geometria, kinematyka i kinetyka mechanizmów robotów. Układy współrzędnych opisu zachowań ruchowych układów i maszyn manipulacyjnych. Transformacje układów. Proste i odwrotne zadania opisu zachowań ruchowych mechanizmów. Zadanie proste: wyznaczenie opisu trajektorii ruchu efektora na podstawie znanych współrzędnych maszynowych wybranego mechanizmu kinematycznego. Problemy wyznaczenia współrzędnych maszynowych w zadaniu odwrotnym. Zadanie odwrotne: wyznaczenie na podstawie żądanej trajektorii ruchu i orientacji efektora współrzędnych maszynowych wybranego mechanizmu kinematycznego.

Podstawy programowania i sterowania układów i maszyn manipulacyjnych: rozwiązania stałoprogramowe, programowanie ręczne, programowanie przez nauczanie on-line: przez doprowadzenie efektora do wybranych punktów trajektorii ruchu i przez obwiedzenie trajektorii ruchu efektora, programowanie przez nauczanie off-line ze wspomaganiem komputerowym. Wybrane zagadnienia sterowania pozycyjnego układów napędowych mechanizmów. Specyfika sterowania układów napędowych elektropneumatycznych, elektrohydraulicznych i elektrycznych.
W 4
3 Wybrane zagadnienia robotyzacji procesów przemysłowych Potrzeby i bariery robotyzacji. Aspekty organizacyjne robotyzacji: przedsięwzięcie robotyzacyjne, podatność wybranych procesu na robotyzację, zamienność pracy żywej i maszynowej, warianty organizacyjne robotyzowanych procesów. Aspekty techniczne robotyzacji: wybór robota, wybór urządzeń towarzyszących, wybór konfiguracji stanowiska lub linii produkcyjnej, systemy transportowe narzędzi i półproduktów. Podstawowe pojęcia z zakresu efektywności ekonomicznej robotyzacji. W 2
4 Laboratorium Robotyki Instytutu Automatyki i Robotyki Dwa, trzygodzinne ćwiczenia dotyczące tematyki wykładu, wybrane przez studentów z programu Laboratorium Robotyki Instytutu Automatyki i Robotyki. L 6
5 Projektowanie zrobotyzowanego stanowiska produkcyjnego Założenia ćwiczenia: opis procesu i warunków konwencjonalnie prowadzonego stanowiska produkcyjnego.

Zakres ćwiczenia: wybór oraz opis parametrów funkcjonalnych i użytkowych układu lub maszyny manipulacyjnej, szkic zrobotyzowanego stanowiska technologicznego, analiza efektywności robotyzacji odniesiona do aktualnych warunków funkcjonowania przemysłu krajowego.
P 2
Instytut Automatyki i Robotyki
Politechnika Warszawska