Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Pracownia robotyki
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Marek Wojtyra, prof. uczelni
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Robotyka i Automatyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Godziny kontaktowe z nauczycielem (zajęcia): 30 Godziny kontaktowe z nauczycielem (konsultacje): 5 Praca własna – przygotowanie do rozwiązania problemu technicznego: niezbędne studia literaturowe: 5 Przygotowanie do zajęć – samodzielne wykonywanie części projektu, korzystanie z dokumentacji technicznej: 15 Praca własna – przygotowanie do prac w laboratorium: 5 Praca własna – opracowanie wyników prac w laboratorium: 5 Praca własna – przygotowanie do prezentacji i zaliczenia projektu: 5 SUMA: 70
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 ECTS – 5 h, w tym: Zajęcia: 30 Konsultacje: 5 h
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
1. Znajomość zagadnień z obszaru robotyki na poziomie studiów inżynierskich. 2. Podstawowe umiejętności w zakresie programowania robotów przemysłowych i mobilnych.
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
C1. Poszerzenie wiedzy i umiejętności z w zakresie projektowania systemów robotycznych. C2. Poszerzenie wiedzy i umiejętności w zakresie konfigurowania, programowania i obsługi współczesnych systemów robotycznych. C3. Zdobycie umiejętności dotyczących implementacji zaprojektowanych systemów robotycznych.
Treści kształcenia:
Treści merytoryczne przedmiotu Istotą zajęć jest zaprojektowanie prostego systemu robotycznego, a następnie zaimplementowanie go i przetestowanie z wykorzystaniem urządzeń dostępnych w laboratorium robotyki. Postawione zadania będą realizowane przez studentów pracujących w małych grupach. Realizacja części projektowej i laboratoryjnej odbywać się będzie równolegle, w ścisłej korelacji pomiędzy obiema częściami. Przykładowe problemy techniczne (do wyboru): • Integracja robota przemysłowego z urządzeniami peryferyjnymi (wykorzystanie systemu wizyjnego, taśmociągu, chwytaka, systemów bezpieczeństwa; oprogramowanie robota i urządzeń, skomunikowanie za pomocą sieci przemysłowych). • Wykorzystanie czujnika siły i momentu w sterowaniu robotami (obsługa czujnika siły, integracja z układem sterowania robotem, programowanie robota z czujnikiem siły, uczenie/prowadzenie robota z wykorzystaniem czujnika, ustanowienie komunikacji pomiędzy dwoma robotami, realizacja układu master-slave). • Tworzenie mapy i planowanie ścieżki robota mobilnego (sterowanie ruchem robota, tworzenie mapy, rozpoznawanie otoczenia, opracowanie i implementacja metody planowania ścieżki, prowadzenie robota wzdłuż ścieżki, opracowanie metod reagowania na nieumieszczone na mapie przeszkody). • Realizacja zagadnienia SLAM (obsługa skanera laserowego, planowanie ruchu dla potrzeb tworzenia mapy, opracowanie i implementacja metod wykrywania charakterystycznych obiektów, szacowanie niedokładności mapy i lokalizacji, korygowanie mapowania ponownie wykrywanych obiektów, wizualizacja wyników). • Integracja robota mobilnego z manipulatorem pokładowym i systemem wizyjnym (rozwiązanie i implementacja zadań kinematyki dla manipulatora, obsługa systemu wizyjnego i wykrywanie położenia obiektu, planowanie trasy bezkolizyjnego dojazdu do wykrytego obiektu, pobieranie obiektu za pomocą manipulatora, wykorzystanie wizji do korekcji pozycjonowania manipulatora). • Opracowanie i implementacja systemu sterowania manipulatorem edukacyjnym (rozwiązanie i implementacja zadań kinematyki, opracowanie i implementacja metod generowania trajektorii w przestrzeni złącz i zadań, opracowanie i implementacja panelu operatora, wyposażenie robota w prosty język programowania, testy kompletnego systemu). • Budowa i oprogramowanie systemu obsługi zespołu robotów mobilnych (ustanowienie komunikacji między robotami, obsługa systemu detekcji robotów i przeszkód, opracowanie i implementacja metod planowania ruchu, opracowanie panelu operatora, testy kompletnego systemu). Projekty Wydanie projektu, omówienie założeń wstępnych, zalecenia dotyczące studiów literaturowych lub korzystania z innych źródeł. Dyskusja nad proponowanymi metodami rozwiązania problemu oraz ustalenie szczegółowych wymagań technicznych. Podział projektu na zadania, przydział prac w zespole. Prace nad komponentami systemu, dokumentacja prowadzonych prac i ich wyników. Analiza wyników testów komponentów systemu, wprowadzenie ewentualnych poprawek projektowych. Prace nad kompletnym systemem, dokumentacja prowadzonych prac i ich wyników. Analiza rezultatów testów kompletnego systemu, wprowadzenie niezbędnych poprawek lub pożądanych ulepszeń. Zaliczenie – prezentacja projektu. Laboratoria Omówienie zasad BHP dotyczących pracy w laboratoriach. Przedstawienie wyposażenia i możliwości laboratoriów. Konfiguracja, obsługa i programowanie komponentów systemu, testy poszczególnych elementów. Montaż całego systemu, testowanie komunikacji pomiędzy komponentami. Obsługa i programowanie zmontowanego systemu, testy działania systemu. Wdrażanie poprawek i ulepszeń systemu robotycznego. Zaliczenie – prezentacja działającego systemu.
Metody oceny:
Fp1-Fp2 – oceny prac projektowych, Fl1-Fl2 – oceny pracy w laboratorium, P – ocena podsumowująca za całość wykonanego zadania (z uwzględnieniem ocen formujących). Ocenie podlegają prace projektowe nad komponentami (Fp1) i całością (Fp2) systemu, prace laboratoryjne nad komponentami (Fl1) i całością systemu (Fl2) oraz końcowa prezentacja i dokumentacja wszystkich wykonanych prac. Szczegóły systemu oceniania są opublikowane pod adresem: http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów).
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Siciliano B., Khatib O. (Eds.), Springer Handbook of Robotics, Springer (2016). 2. Dokumentacja techniczna robotów, urządzeń peryferyjnych oraz innych elementów wyposażenia laboratorium robotyki. 3. Materiały na stronie http://tmr.meil.pw.edu.pl (zakładka Dla Studentów).
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka EW1
Student ma wiedzę na temat współczesnych robotów i systemów robotycznych oraz warunków pracy robotów.
Weryfikacja: prace projektowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_W02, AiR2_W11
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG, I.P7S_WK, III.P7S_WK
Charakterystyka EW2
Student ma ugruntowaną wiedzę na temat programowania robotów i zautomatyzowanych systemów.
Weryfikacja: prace laboratoryjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_W12, AiR2_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P7S_WG, P7U_W, I.P7S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka EU1
Student potrafi pozyskiwać i integrować informacje niezbędne do rozwiązania postawionego problemu technicznego.
Weryfikacja: prace projektowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U01, AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
Charakterystyka EU2
Student potrafi zaprojektować system robotyczny złożony z kilku współpracujących urządzeń.
Weryfikacja: prace projektowe
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U03, AiR2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o, I.P8S_UW, III.P6S_UW.o
Charakterystyka EU3
Student potrafi konfigurować i programować urządzenia wykorzystywane w systemach robotycznych.
Weryfikacja: prace laboratoryjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
Charakterystyka EU4
Student potrafi zbudować i przetestować prosty układ robotyczny.
Weryfikacja: prace laboratoryjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
Charakterystyka EU5
Student potrafi udokumentować i zaprezentować wykonane zadanie.
Weryfikacja: praca projektowa, praca laboratoryjna
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U03, AiR2_U04
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o, I.P7S_UK
Charakterystyka EU6
Student potrafi pracować w zespole i stosować zasady bezpieczeństwa.
Weryfikacja: prace projektowe, prace laboratoryjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U02, AiR2_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UO