31383 Robotteknik

2021/2022

Kursusinformation
Robotics
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
E4A (tirs 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, øvelse, gruppearbejde og hjemmeopgaver.
13-uger
E4A, F4A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Eksamen og rapport bedømmes som en helhed
Skriftlig eksamen: 4 timer
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
42625
41625.42625
31300/31301/41671/41672/42672 , Kendskab til styreteknik svarende til et indledende kursus i styreteknik.
Matteo Fumagalli , Lyngby Campus, Bygning 326 , mafum@dtu.dk
Konstantinos Poulios (Primær kontaktperson) , Lyngby Campus, Bygning 404, Tlf. (+45) 4525 4272 , kopo@dtu.dk
Ole Ravn , Lyngby Campus, Bygning 326, Tlf. (+45) 4525 3560 , oravn@dtu.dk
Niels Leergaard Pedersen , Lyngby Campus, Bygning 404, Tlf. (+45) 4525 5667 , nlpe@dtu.dk
Nils Axel Andersen , Lyngby Campus, Bygning 326, Tlf. (+45) 4525 3583 , nian@dtu.dk
31 Institut for Elektroteknologi
41 Institut for Mekanisk Teknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
At indføre deltagerne i teori, metoder og teknikker for matematisk modellering, design, styring og programmering af robotsystemer og applikationer.
Formålet er, at deltagerne bliver i stand til at arbejde professionelt med robotteknik med fokus på anvendelsesmuligheder af industrirobotter og servicerobotter, herunder i integrerede produktionssystemer.
Desuden er formålet, at tilegne sig ingeniørmæssige kundskaber og kompetencer for forskning og produktudvikling med intelligente robotter og løsninger.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Formulere og vurdere kravspecifikationer og analysere anvendelsesområderne for industrielle robotter og servicerobotter med fokus på matematisk modellering af robotters og mekanismers geometri, kinematik, dynamik og energikilde.
  • Analysere og anvende rumlige koordinatbeskrivelser og koordinattransformationer baseret på homogene transformationsmatricer.
  • Anvende Denavit-Hartenberg Convension til repræsentation af serielle robotmekanismers kinematik.
  • Foretage ligefremme- og invers kinematiske transformations-beregninger mellem serielle industrirobotters egne koordinatrum og det kartesiske koordinatrum.
  • Udlede Jacobimatricer og benytte disse i forbindelse med udregning af hastighedstransformationer, statiske kraft/moment transformationer, singularitetsanalyse samt analyse af robottens bevægelighed (manipulabilitet) mm.
  • Opstille multivariable, ulineære og koblede dynamiske bevægelsesligninger for serielle robotmekanismer.
  • Opstille lineære, dynamisk afkoblede robotmodeller ud fra analyser af ulineære, multivariable og koblede robotmodeller.
  • Analysere forskellige former for planlægning af robotters bevægelsesmønstre (trajektorieplanlægning).
  • Benytte klassisk styreteori til analyse og syntese af servosystemer til drift af robotter.
  • Udføre et mindre projektarbejde vedrørende styreteknisk analyse og dimensionering af robot manipulatorer.
  • Demonstrere en grundlæggende viden om de forskellige, gængse robotprogrammerings¬metoder der benyttes i industrien i dag.
Kursusindhold
Introduktion til robotteknik og applikationsområder, herunder industrirobotter og servicerobotter. Matematisk modellering af robotter og mekanismer. Rumlige, geometriske beskrivelser af robotsystemer og deres bevægelser, herunder direkte og invers kinematik samt geometriske notationer og transformationer. Robotarmens dynamik og bevægelsesligninger. Styring af robotter, klassisk lineær styring, multivariabel styring og modelbaserede styrestrategier. Trajektorie- og bevægelsesplanlægning samt trajektorie-generering ved interpolation. Indføring i programmering og simulation af robotsystemer ved brug af IT-værktøjer. Tekniske, økonomiske overvejelser ved indføring af robotsystemer i industrien. Obligatorisk projektopgave med robottekniske temaer inden for kinematik, dynamik, trajektorieplanlægning, styring, simulering, programmering mm. Skriftlig projektrapportering.
Litteraturhenvisninger
Robot Modeling and Control by Mark W. Spong, Seth Hutchinson, M Vidyasagar. John Wiley & Sons, Inc 2006
Sidst opdateret
14. december, 2021