- Nazwa przedmiotu:
- Modeling and control of manipulators
- Koordynator przedmiotu:
- prof. C. Zielinski, prof. P. Tatjewski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Robotics
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- EM01
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2020/2021
- Liczba punktów ECTS:
- 6
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Number of hours that require the presence of a teacher - 65, including
a) participation in the the lectures- 30;
b) participation in the exercises - 30
c) participation in the consultations - 5
2) The number of hours of independent work of a student
85 hrs: literature studies – 20 hrs, homework 1 – 40 hrs, homework 2 – 25 hrs
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 3 ECTS credits - number of hours that require the presence of a teacher - 65, including
a) participation in the the lectures- 30;
b) participation in the exercises - 30
c) participation in the consultations - 5
- Język prowadzenia zajęć:
- angielski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 4 ECTS credits, including
a) participation in the exercises – 30;
b) solution of homework problems and self study - 85
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia30h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- -
- Limit liczby studentów:
- 100
- Cel przedmiotu:
- This course presents the fundamentals of the modelling and control techniques of serial manipulators. Topics include robot architectures, geometric modelling, kinematic models, dynamic modelling and its applications, as well as the classical PID controller and computed torques controller.
- Treści kształcenia:
- The following subjects will be treated:
Robot architectures, joint space, operational space,
Homogenous transformation matrices,
Description of manipulator kinematics using modified Denavit and Hartenberg notations,
Direct geometric model,
Inverse geometric models using Paul’s method, Piper’s method and general methods,
Calculation of kinematic Jacobian matrix,
Inverse kinematics for regular and redundant robots,
Dynamic modelling using the Lagrange formalism,
Dynamic modelling using recursive Newton-Euler method,
Trajectory generation between two points in the joint space and in the operational space,
Classical PID control
Computed torque Control.
- Metody oceny:
- 20% continuous assessment, 80% from end of semester examination.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- Recommended texts:
- W. Khalil, and E. Dombre, Modelling, identification and control of robots, Hermes Penton, London, 2002.
Further readings:
- C.Canudas, B. Siciliano, G.Bastin (editors), Theory of Robot Control, Springer-Verlag, 1996
- J. Angeles, Fundamentals of Robotic Mechanical Systems, Springer-Verlag, New York, 2002.
- Witryna www przedmiotu:
- https://studia.elka.pw.edu.pl/priv/14Z/EMOMA.A/
- Uwagi:
-
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka EM01_W1
- Understands fundamentals of mathematical models of serial robot manipulators and their applications in robots design, control and simulation.
Weryfikacja: Exam
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W09, AiR2_W12, AiR2_W01, AiR2_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG, P7U_W, III.P7S_WG.o, I.P7S_WK, III.P7S_WG
- Charakterystyka EM01_W2
- Understands the influence of the kinematic parameters on the manipulator characteristics.
Weryfikacja: Exam
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W06, AiR2_W09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG, III.P7S_WG.o, P7U_W
- Charakterystyka EM01_W3
- Understands practical applications of mathematical modelling of manipulators
Weryfikacja: Exam
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_W09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG, P7U_W
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka EM01_U1
- Can apply the most appropriate computational method to generate a manipulator model.
Weryfikacja: Practical activities
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U06, AiR2_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, III.P7S_UW.2.o, III.P7S_UW.4.o
- Charakterystyka EM01_U2
- Can use of symbolic and numerical software packages (Matlab, Simulink, Maple, Mathematica, …),
Weryfikacja: Practical activities
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
AiR2_U16, AiR2_U01, AiR2_U06, AiR2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, III.P7S_UW.1.o, III.P7S_UW.3.o, P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o, III.P7S_UW.2.o, III.P7S_UW.4.o