Předmět: Kinematika a dynamika mechatronických systémů

» Seznam fakult » FAI » AUART
Název předmětu Kinematika a dynamika mechatronických systémů
Kód předmětu AUART/AK8KD
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Huczala Daniel, Ing. Ph.D.
  • Novák Jakub, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Předmět je rozdělen do 5 bloků: Blok 1 - Úvod - základní informace, požadavky, konfigurační prostor, kinematické řetězce Blok 2 - Popis polohy v prostoru - rotační matice, skládání rotací, reprezentace orientace, homogenní transformace Blok 3 - Kinematika manipulátorů - Přímá kinematika, diferenciální kinematika, Jakobián, inverzní kinematika Blok 4 - Plánování pohybu - RRT algoritmus, Grid search, generování trajektorie Blok 5 - Dynamika manipulátorů - Síly a momenty, momenty setrvačnosti, Lagrangova metoda tvorby pohybových rovnic

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení, Individuální práce studentů, E-learning
  • Účast na výuce - 25 hodin za semestr
  • Semestrální práce - 36 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 38 hodin za semestr
  • Domácí příprava na výuku - 36 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
Předpokládaná je znalost obsahu předmětů Elektrotechnika, Mechatronické systémy, Automatické řízení. Dále se předpokládá středoškolská znalost vektorového počtu v 2D a 3D. Základní znalosti z mechaniky a lineárních obyčejných diferenciálních rovnic 1. a 2. řádu, získané v průběhu předchozího studia oboru.
Předpokládaná je znalost obsahu předmětů Elektrotechnika, Mechatronické systémy, Automatické řízení. Dále se předpokládá středoškolská znalost vektorového počtu v 2D a 3D. Základní znalosti z mechaniky a lineárních obyčejných diferenciálních rovnic 1. a 2. řádu, získané v průběhu předchozího studia oboru.
Výsledky učení
Kinematicky popsat jednoduché manipulátory
Kinematicky popsat jednoduché manipulátory
Vypočítat Jakobián a najít singularity manipulátoru
Vypočítat Jakobián a najít singularity manipulátoru
Navrhnout trajektorii kloubových souřadnic manipulátoru
Navrhnout trajektorii kloubových souřadnic manipulátoru
Aplikovat prostorové transformace
Aplikovat prostorové transformace
Používat různé způsoby popisu orientace objektu v prostoru
Používat různé způsoby popisu orientace objektu v prostoru
Odborné dovednosti
vypočítat přímou a inverzní kinematiku jednoduchých sériových kinematických řetězců
vypočítat přímou a inverzní kinematiku jednoduchých sériových kinematických řetězců
vybrat vhodnou kinematickou strukturu dle aplikace
vybrat vhodnou kinematickou strukturu dle aplikace
aplikovat homogenní transformační matice
aplikovat homogenní transformační matice
stanovit DH parametry pro přímou kinematiku manipulátoru
stanovit DH parametry pro přímou kinematiku manipulátoru
používat Python pro výpočet přímé, diferenciální a inverzní kinematiky
používat Python pro výpočet přímé, diferenciální a inverzní kinematiky
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednášení
Přednášení
Individuální práce studentů
E-learning
E-learning
Individuální práce studentů
Cvičení na počítači
Cvičení na počítači
Hodnotící metody
Analýza seminární práce
Analýza seminární práce
Ústní zkouška
Ústní zkouška
Písemná zkouška
Písemná zkouška
Doporučená literatura
  • CRAIG, J. J. Introduction to Robotics, Mechanics and Control. Reading, Mas. : Addison-Wessley, 1989. ISBN 02-0110-3265.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr