Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Głównym celem kształcenia jest uzyskanie wiedzy i umiejętności w zakresie mechatronicznego projektowania i implementacji układów sterowania robotów.

Ogólne informacje o zajęciach: Moduł kształcenia "Sterowanie robotami" obejmuje zagadnienia z zakresu sterowania obiektami nieliniowymi, rozważane na przykładzie mobilnych robotów kołowych i robotów manipulacyjnych.

Materiały dydaktyczne: Instrukcje do laboratorium dostępne on-line podczas zajęć.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Hendzel Z., Gierlak P.	Sterowanie robotów kołowych i manipulacyjnych	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2011
2	Giergiel .J.M., Hendzel Z., Żylski W.	Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych	PWN, Warszawa.	2002
3	Spong M.W., Vidyasagar M.	Dynamika i sterowanie robotów	WNT, Warszawa.	1997
4	Burghardt A., Hendzel Z.	Sterowanie behawioralne mobilnymi robotami kołowymi	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2007
5	Craig J.J.	Wprowadzenie do robotyki	WNT, Warszawa.	1993
6	Morecki A., Knapczyk J.	Podstawy robotyki	WNT, Warszawa.	1999

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Hendzel Z., Gierlak P.	Sterowanie robotów kołowych i manipulacyjnych	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2011
2	Giergiel .J.M., Hendzel Z., Żylski W.	Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów kołowych	PWN, Warszawa.	2002

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student zarejestrowany na semestr szósty.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Podstawowa wiedza z automatyki, teorii sterowania, podstawy robotyki, obliczeniowych systemów informatycznych.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność modelowania kinematyki i dynamiki manipulatorów, umiejętność stosowania obliczeniowych systemów informatycznych.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Rozumienie potrzeby ciągłego dokształcania się.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	posiada podstawową wiedzę z zakresu metod sterowania obiektami nieliniowymi.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, aktywność na laboratorium, sprawozdania z laboratorium.	K_W01+ K_W06+	P6S_WG
02	umie zastosować podstawowe metody sterowania obiektami nieliniowymi w sterowaniu mobilnych robotów kołowych i robotów manipulacyjnych.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, aktywność na laboratorium, sprawozdania z laboratorium.	K_W01+ K_W06+ K_U05+	P6S_UW P6S_WG
03	umie zaprojektować, symulować i zaimplementować podstawowe układy sterowania mobilnych robotów kołowych i robotów manipulacyjnych.	laboratorium	aktywność na laboratorium, sprawozdania z laboratorium.	K_W01+ K_W06+ K_U05+ K_U06+	P6S_UW P6S_WG
04	potrafi pozyskiwać informacje z literatury przedmiotu, posiada umiejętność samokształcenia się, rozumie potrzebę ciągłego i samodzielnego dokształcania się w zakresie tematyki przedmiotu.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, aktywność na laboratorium, sprawozdania z laboratorium.	K_U01+ K_U04+ K_K01+	P6S_KR P6S_UU P6S_UW

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
6	TK01	Wprowadzenie w problematykę sterowania robotów. Kinematyka 2-kołowego mobilnego robota.Dynamiczne równania ruchu mobilnych robotów kołowych.	W01,W02	MEK01 MEK02 MEK04
6	TK02	Kinematyka robota manipulacyjnego. Dynamiczne równania ruchu robota manipulacyjnego	W03,W04	MEK01 MEK02
6	TK03	Metody sterowania robotów.Synteza regulatora PD	W05,W06	MEK01 MEK02
6	TK04	Metody sterowania robotów.Synteza regulatora PID	W07,W08	MEK01 MEK02
6	TK05	Sterowanie PD, PID dla wielu stopni swobody, robot manipulacyjny.	W09,W10	MEK01 MEK02
6	TK06	Cyfrowe sterowanie robotów,synteza sterowania dyskretnego mobilnym robotem kołowym	W11,W12	MEK01 MEK02
6	TK07	Cyfrowe sterowanie robotów, Sterowanie od stanu	W13,W14	MEK01 MEK02
6	TK08	Sterowanie ruchem nadążnym manipulatorów. Metoda wyliczanego momentu , sterowanie typu PD+WM.	W15,W16	MEK01 MEK02
6	TK09	Sterowanie ruchem nadążnym, PID+WM, PD+kompensacja sił grawitacji.	W17,W18	MEK01 MEK02
6	TK10	Cyfrowe sterowanie robotem manipulacyjnym o 2-stopniach swobody (cyfrowa wersja sterowania typu WM + PD)	W19,W20	MEK01 MEK02
6	TK11	Projektowanie optymalne pętli zewnętrznej w sterowaniu robotów z wyliczanym momentem	W21,W22	MEK01 MEK02
6	TK12	Układy sterowania o zmiennej strukturze, sterowanie równoważne, globalny warunek ruchu ślizgowego	W23,W24	MEK01 MEK02
6	TK13	Układy sterowania o zmiennej strukturze, synteza odpornego algorytmu sterowania ruchem MRK	W25,W26	MEK01 MEK02
6	TK14	Adaptacyjne układy sterowania z adaptacją parametryczną,sterowanie adaptacyjne z modelem odniesienia dla układu liniowego opisanego w przestrzeni stanu	W27,W28	MEK01 MEK02
6	TK15	Adaptacyjne sterowanie układami nieliniowymi, synteza algorytmu sterowania	W29,W30	MEK01 MEK02
6	TK16	Zadanie odwrotne kinematyki mobilnego robota dwukołowego	L01,L02	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
6	TK17	Zadanie proste i odwrotne dynamiki mobilnego robota dwukołowego	L03,L04	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK18	Zadanie odwrotne kinematyki manipulatora dwuczłonowego	L05,L06	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK19	Zadanie proste i odwrotne dynamiki manipulatora dwuczłonowego	L07,L08	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK20	Synteza regulatora PD i PID sterowania manipulatorem - symulacja Matlab/Simulink.	L09,L10	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK21	Synteza regulatora PD i PID dla manipulatora dwuczłonowego	L11,L12	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK22	Synteza sterowania dyskretnego modułem napędowym MRK	L13,L14	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK23	Algorytm sterowania PD z wyliczanym momentem w sterowaniu ruchem nadążnym manipulatora dwuczłonowego	L15-L16	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK24	Algorytm PID , PD + kompensacja sił grawitacji w sterowaniu ruchem nadążnym manipulatora dwuczłonowego	L17-L20	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK25	Sterowanie ruchem nadążnym mobilnego robota dwukołowego sterowanie PD i PID z wyliczanym momentem	L19,L22	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK26	Cyfrowe sterowanie robotem manipulacyjnym o 2-stopniach swobody (cyfrowa wersja sterowania typu WM + PD)	L23,L24	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK27	Liniowo kwadratowe sterowanie optymalne z wyliczanym momentem (robot manipulacyjny o dwóch stopniach swobody)	L25,L28	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK28	Układy sterowania o zmiennej strukturze, sterowanie odporne. Zaliczenie laboratorium.	L29,L30	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 6)		Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 15.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 6)	Przygotowanie do laboratorium: 7.50 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 6)
Egzamin (sem. 6)	Przygotowanie do egzaminu: 15.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Do egzaminu może przystąpić student posiadający zaliczenie z laboratorium. Tematyka egzaminu dotyczy teorii i umiejętność rozwiązywania przykładów z zastosowaniem środowiska Matlab i Maple.
Laboratorium	Ocena z zajęć laboratoryjnych jest obliczana na podstawie średniej ocen z aktywności na zajęciach oraz sprawozdań.
Ocena końcowa	Przedmiot zalicza się na podstawie pozytywnej oceny z odbytych laboratoriów oraz egzaminu pisemnego z zakresu omawianej tematyki.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : tak

Dostępne materiały : Notatki własne z wykładów.

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie