Українська академія друкарства

Факультет комп’ютерної поліграфічної інженерії

Кафедра автоматизації та комп’ютерних технологій

1.  Анотація навчальної дисципліни

На сьогоднішній день мехатронні та робототехнічні системи є однією з важливих складових автоматизації поліграфічного виробництва. Мехатроніка об’єднує в собі механіку, електроніку, пнемо- та гідроавтоматику, програмування контролерів, вбудованих в механіко-технологічні системи та технологічні машини галузі. Матеріал курсу охоплює широкий спектр питань: від класифікації промислових роботів, систем керування , кінематики, засобів адаптації роботів до роботизованих технологічних комплексів. Дана дисципліна спрямована на спроможність студентами застосувати отримані знання для вирішення інженерних задач при розробці, виробництві, експлуатації сучасних мехатронних і робототехнічних пристроїв та систем, (в тому числі інтелектуальних) з використанням технологій світового рівня, сучасних інструментальних і програмних засобів.

2.  Мета та завдання навчальної дисципліни

Метою навчальної дисципліни є ознайомлення з основними методами розрахунку, конструювання та управління сучасними промисловими роботами; набуття студентами теоретичних знань та практичних навичок для проведення аналізу кінематики, динаміки, синтезу механізмів роботів з урахуванням оптимізації алгоритмів їх управління.

Об’єктом освоєння дисципліни є: мехатронні системи, робототехніка і методи створення та проектування промислових роботів.

Завдання полягає у застосуванні на практиці основних принципів теорії побудови і функціонування промислових роботизованих систем, набутті практичних навичок у їх проектуванні, а також впровадженні методів технологічної підготовки поліграфічного виробництва до роботизації і гнучкої автоматизації.

3.  Компетентності (програмні), що отримає студент після опанування дисципліни

Здатність генерувати нові ідеї (креативність).

Здатність розробляти проекти та управляти ними.

Здатність застосовувати спеціальні знання для створення ефективних систем автоматизації складних технологічних об’єктів та комплексів на основі інтелектуальних методів управління та комп’ютерних технологій з використанням баз даних, баз знань та методів штучного інтелекту.

Здатність розуміти процеси і явища у технологічних комплексах поліграфічного виробництва, аналізувати виробничо-технологічні системи і комплекси як об’єкти автоматизації, визначати способи та стратегії їх автоматизації.

Здатність застосовувати сучасні підходи та методи до проектування та розробки систем автоматизації різного рівня та призначення. Професійно володіти спеціальними програмними засобами для реалізації таких задач.

Здатність застосовувати сучасні методи теорії автоматичного керування для розроблення автоматизованих систем управління технологічними процесами та об’єктами.

4.  Результати (програмні), що отримає студент після опанування дисципліни

Здатність проектувати системи управління мехатронними та робототехнічними пристроями і системами (в тому числі інтелектуальними).

Вміти планувати і проводити аналітичні, імітаційні і експериментальні дослідження з метою проектування, виробництва і експлуатації мехатронних і робототехнічних засобів і систем.

Здатність ставити та розв’язувати комплексні задачі в управлінні та прийнятті рішень в предметній області.

Здатність розуміти сучасні методи, алгоритми і технічні рішення в мехатроніці і робототехніці, знати область їх застосування, в тому числі в автоматизованих виробництвах.

Спроможність застосувати отримані знання для вирішення інженерних задач при розробці, виробництві і експлуатації сучасних мехатронних і робототехнічних пристроїв і систем, (в тому числі інтелектуальних) з використанням технологій світового рівня, сучасних інструментальних і програмних засобів.

Професійно володіти апаратними засобами, програмними продуктами конструювання, аналізу і синтезу систем управління мехатронними і робототехнічними системами.

5.  Обсяг навчальної дисципліни

6.  Ознаки навчальної дисципліни

7.  Зміст навчальної дисципліни (список тем)

1. Вступ до мехатроніки.

2. Структура та принципи побудови мехатронних систем.

3. Промислові роботи.

4. Загальні поняття робототехніки.

5. Принципи побудови промислових роботів, їх характеристики.

6. Кінематика маніпуляторів.

7. Приводи мехатронних пристроїв, промислових роботів.

8. Розробка програмного забезпечення для управління МС і ПР.

9. Захватні пристрої (ЗП).

10. Інформаційні системи МС і ПР.

11. Принципи і системи керування мехатронних і робототехнічних систем.

12. Гнучкі виробничі системи (ГВС) і робототехнічні комплекси.

8.  Система оцінювання та вимоги

Контроль знань та умінь студентів (поточний і підсумковий) з дисципліни «Мехатроніка і роботизовані системи» здійснюється згідно кредитно-модульною системою організації навчального процесу. Рейтинг студента із засвоєння дисципліни за семестр визначається за 100 бальною шкалою. Підсумкова (загальна оцінка) курсу навчальної дисципліни є сумою балів, отриманих за окремі оцінювані форми навчальної діяльності: поточне (усне опитування, написання реферату) та підсумкове засвоєння теоретичного матеріалу змістовних модулів (модульний контроль). Форма підсумкового контролю – залік).

Критерії оцінювання кожного виду навчального заняття передбачають врахування наступних чинників: правильність та повнота наведеної відповіді, яка відображає розуміння вивченого матеріалу, вміння аналізувати отриману інформацію для вибору правильного методу і практичного засобу отримання результату. За активність на практичних заняттях, а також за своєчасне виконання всіх домашніх завдань, написання рефератів на задані теми та участь в олімпіадах різних рівнів студенти можуть отримувати додаткові бали.

9.  Рекомендована література

Бєляєв Ю.Б. Механотроніка : курс лекцій [Електронний ресурс]. – К.: НУХТ, 2013. – 111 с. Режим доступу: http://library.nuft.edu.ua/ebook/file/100.12.pdf

Введение в мехатронику: Учеб.пос. для студентов / О.М. Яхно, А.В. Узунов, А.Ф. Луговской и др. – К.: НТУУ «КПИ», 2008. – 528 с.

Елементи робототехнічних пристроїв і модулі ГВС: Підручник /За заг. ред. Л.С.Ямпольського. – К.: Вища шк., 1992. – 431 с.

Робототехніка та мехатроніка: навч. посіб. / Л.І. Цвіркун, Г. Грулер; під заг. ред. Л.І. Цвіркуна; М-во освіти і науки України, Нац. гірн. ун-т. 3-тє вид., переробл. і доповн. – Дніпро: НГУ, 2017. – 224 с.

Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника: Пер. с англ. –  М.: Мир, 1989, – 624 с.

Шахинпур М. Курс робототехники. – М.: Мир, 1990. – 527 с.

Юревич Е.И. Основы робототехники. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 416 с.

Юрухин Б.Н. Робототехника и гибкие производственные системы: Учебное пособие.М.: Изд-во МГУП, 1999. 212 с.

Інформаційні ресурси

https://innotech.ua/ua/conf/robotics

https://robotics.ua/

http://www.robotics.kiev.ua/

http://boteon.com/

https://mech.novtex.ru

http://library.nuft.edu.ua/ebook/file/100.23А.pdf

10. Технічне та програмне забезпечення

Технічне забезпечення: обладнання: комп’ютерний мультимедійний проектор (для читання лекцій); міні робот промисловий ПМР-0,5; комп’ютери з доступом до мережі Інтернету; принтер.

Базове програмне забезпечення загального призначення: операційна система Windows 7; засіб архівування WIN RAR; засоби телекомунікації – локальна мережа з виходом в Інтернет.

Прикладне програмне забезпечення загального призначення: текстовий процесор Microsoft Word 7; табличний процесор Microsoft Excel 7; системи підготовки мультимедійних презентацій Microsoft Power Point 7; програма для роботи з PDF-файлами Adobe Acrobat Reader; прикладний пакет MATLAB: Simulink та Sim Power System; комп’ютерно - орiєнтованi засоби навчання інших предметів.