Μαθησιακά αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:
- Εμπεριστατωμένη γνώση και κριτική κατανόηση της θεματολογίας της ρομποτικής, με έμφαση στις βιομηχανικές εφαρμογές της ρομποτικής.
- Γνώσεις και δεξιότητες για την αναγνώριση, διατύπωση και ανάλυση πρακτικών συστημάτων Ρομποτικής, και ειδικότερα εκείνων που χρησιμοποιούν βιομηχανικούς ρομποτικούς βραχίονες.
- Γνώση και ικανότητες επίλυσης προβλημάτων σχεδίασης, προγραμματισμού και αποσφαλμάτωσης συστημάτων ρομποτικής.
Αναλυτικά, οι φοιτητές θα είναι σε θέση:
- Να αναγνωρίζουν και να απαριθμούν τα βασικά μέρη ενός συστήματος ρομποτικής και, ειδικότερα, τα υποσυστήματα που απαρτίζουν μια σύνθετη ολοκληρωμένη διάταξη ρομποτικής.
- Να διατυπώνουν σε μορφή διαγράμματος λειτουργικών και πληροφοριακών συνδέσεων (αρχιτεκτονική) και σε μορφή δομικού διαγράμματος ένα σύστημα ρομποτικής.
- Να απαριθμούν και να περιγράφουν τα συνήθη προβλήματα σύνθεσης και προγραμματισμού ενός βιομηχανικού συστήματος ρομποτικής.
- Να εξηγούν, με τη μορφή σύντομης έκθεσης, τις μεθόδους και τεχνικές αντιμετώπισης για τα συνήθη προβλήματα οργάνωσης του ρομποτικού έργου σε βιομηχανικές εφαρμογές.
- Να διατυπώνουν, με τη μορφή σύντομης έκθεσης ή και κατάλληλων διαγραμμάτων χρονισμού ή παραδειγμάτων κώδικα, τη λειτουργία ελέγχου σε ένα σύστημα ρομποτικής.
- Να καταστρώνουν και να παρουσιάζουν παραδείγματα ολοκληρωμένης διάταξης ρομποτικής (υλισμικό, λογισμικό) με αισθητήρια, όργανα δράσης, μονάδα ελέγχου.
- Να διατυπώνουν τη μαθηματική περιγραφή, και να χρησιμοποιούν κατάλληλα μαθηματικά και υπολογιστικά μέσα για την αριθμητική επίλυση και προσομοίωση της της κινηματικής και δυναμικής συπεριφοράς ενός βιομηχανικού ρομποτικού βραχίονα.
- Να διαμορφώνουν μαθηματικά μοντέλα και συστήματα για τον αυτόματο έλεγχο της κίνησης ενός βιομηχανικού ρομποτικού βραχίονα.
Γενικές ικανότητες
Το μάθημα αποσκοπεί να συμβάλει στην απόκτηση των εξής γενικών ικανοτήτων:
- Ικανότητα για αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών διαδικτύου και βιβλιογραφικής έρευνας και δικτύωσης.
- Ικανότητα για λήψη αποφάσεων, μέσω της επεξεργασίας λύσεων και μέσω της επεξεργασίας επιλογών για την εκπόνηση των αντιθέμενων εργασιών και ασκήσεων.
- Ικανότητα για αυτόνομη εργασία, μέσω της εκπόνησης ατομικά εκτελούμενων εργασιών και ασκήσεων.
- Ικανότητα για ομαδική εργασία, μέσω της εκπόνησης ομαδικά εκτελούμενων εργασιών και ασκήσεων.
- Ικανότητα σχεδιασμού και διαχείρισης έργων, μέσω της ανάληψης και εκπονησης ολοκληρωμένων εργασιών.
Περιεχόμενο του μαθήματος
Υπόβαθρο της Ρομποτικής: αντικείμενο της Ρομποτικής και εφαρμογές των ρομπότ. Δομή (“αρχικτεκτονική”) Ρομπότ: δομικά χαρακτηριστικά των ρομπότ, βασικές έννοιες. Γεωμετρικά χαρακτηριστικά των ρομπότ. Υπόβαθρο της κινηματικής: γεωμετρία της στροφικής κίνησης, γεωμετρία του ομογενούς μετασχηματισμού. Ευθύ κινηματικό πρόβλημα – αποτύπωση με τη μέθοδο Denavit-Hartenberg και επίλυση. Αντίστροφο κινηματικό πρόβλημα – υπολογιστικές μέθοδοι επίλυσης. Έλεγχος αρθρώσεων: μέθοδοι ελέγχου και ηλεκτρομηχανικά όργανα δράσης. Σχεδιασμός τροχιάς: σχεδιασμός με γραμμικά τμήματα και παραβολικές μίξεις. Προγραμματισμός Ρομποτικού Έργου: οργάνωση και ροή πληροφορίας, υλικό και λογισμικό στο βιομηχανικό περιβάλλον.
Αξιολόγηση φοιτητών
Ενδιάμεση αξιολόγηση και γραπτή τελική εξέταση.
Για το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος, ομαδικές εργασίες και γραπτή και προφορική εξέταση.
Συνιστώμενη βιβλιογραφία
- Φ. Κουμπουλής και Β. Μέρτζιος (2002). Εισαγωγή στη Ρομποτική. Εκδ. Παπασωτηρίου.
- Graig J. (2009). Εισαγωγή στη Ρομποτική. Εκδ. Τζιόλα.