Modulhandbuch

Modulhandbücher entsprechend der Studienordnung ab SoSe 19

Robotik

Lehrform Wissenschaftl. Arbeit/Sem
Lernziele

Ein erstes Lernziel ist, dass die im Studium erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten in einem Projekt aus dem Bereich der Mechatronik methodisch und im Zusammenhang eingesetzt werden können.
Die Kompetenz, ein Problem innerhalb einer vorgegebenen Frist selbstständig strukturieren, nach wissenschaftlichen Methoden systematisch bearbeiten und schließlich transparent dokumentieren zu können, qualifiziert die Absolventen für einen Eintritt in die Community der Ingenieure.
Wesentlicher Bestandteil ist die Kompetenz zur zielgruppengerechten Präsentation des Projektes und der in der Arbeit erzielten Resultate in verschiedenen Präsentationsformen.
Mit dem erfolgreichen Abschluss des Moduls ist damit auch ein indirektes Lernziel erreicht: die Studierenden mit dem erfolgreichen Abschluss "ihres" Projektes ein zur Ausübung des Ingenieurberufes hinreichendes Selbstverständnis mit auf den Weg zu geben.

Dauer 1 Semester
SWS 4.0
Aufwand
  • Lehrveranstaltung:30 h
  • Selbststudium/
    Gruppenarbeit:390 h

  • Workload:420 h
ECTS 5.0
Modulverantw.

Prof. Dr. Ing. Stefan Hensel

Max. Teilnehmer 0
Häufigkeit jedes Semester
Veranstaltungen Labor Robotik
Art Labor
Nr. M+V618
SWS 2.0
Robotik
Art Vorlesung
Nr. M+V612
SWS 2.0
Lerninhalt

A) Einführung und Überblick
Definition, Robotertypen und Anwendungsbereiche

B) Koordinatensysteme und Bewegungen, Kinematik
Roboterstellung: Koordinatensysteme, Rotationsmatrizen, homogene Matrizen, Euler-Winkel, Denavit-Hartenberg-Konvention
Roboter- und Weltkoordinaten: Vorwärtstransformation, Rückwärtstransformation, kinematische Transformationen, Jacobi-Matrix
Bewegungsbahnen: Punkt-zu-Punkt, Bahnsteuerung, Linear- und Zirkularinterpolation, Überschleifen
Programmierung von Bewegungen: Online (Teach-in) und Offline (textbasiert)

C) Mechanische und elektromechanische Eigenschaften von Robotern
mechanische Elemente, elektromechanische Komponenten, Greifer, Sensoren
dynamisches Verhalten: Berechnung von Kräften und Drehmomenten
Gesamtmodell mit Antrieben, Servoelektronik, Getriebematrizen

D) Steuerung und Regelung von Robotern
Gelenkregelung: dezentrale Kaskadenstruktur, adaptive Gelenkregelung
kartesische Lageregelung, Kraftregelung, hybride Regelung
modellbasierte Regelungskonzepte: zentrale Vorsteuerung, Entkopplung und Linearisierung, robuste Regler
nichtanalytische Regelungsverfahren: Fuzzy-Regler, neuronale Lernverfahren

E) Intelligente Robotersysteme
Bilderfassung, Bildverarbeitung, Entscheidungsfindung
Serviceroboter, Humanoidroboter

Literatur

Weber, W., Industrieroboter: Methoden der Steuerung und Regelung, Hanser, 2009

Craig, J.J., Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Reading: Addison-Wesley, 2002

Siciliano, B., Khatib, O., Springer Handbook of Robotics, Springer, 2008


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Modulhandbücher entsprechend der Studienordnung bis einschließlich WiSe 18/19

Modulhandbücher entsprechend der Studienordnung bis einschließlich WiSe 18/19

Robotik

Lehrform Wissenschaftl. Arbeit/Sem
Lernziele

Ein erstes Lernziel ist, dass die im Studium erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten in einem Projekt aus dem Bereich der Mechatronik methodisch und im Zusammenhang eingesetzt werden können.
Die Kompetenz, ein Problem innerhalb einer vorgegebenen Frist selbstständig strukturieren, nach wissenschaftlichen Methoden systematisch bearbeiten und schließlich transparent dokumentieren zu können, qualifiziert die Absolventen für einen Eintritt in die Community der Ingenieure.
Wesentlicher Bestandteil ist die Kompetenz zur zielgruppengerechten Präsentation des Projektes und der in der Arbeit erzielten Resultate in verschiedenen Präsentationsformen.
Mit dem erfolgreichen Abschluss des Moduls ist damit auch ein indirektes Lernziel erreicht: die Studierenden mit dem erfolgreichen Abschluss "ihres" Projektes ein zur Ausübung des Ingenieurberufes hinreichendes Selbstverständnis mit auf den Weg zu geben.

Dauer 1 Semester
SWS 4.0
Aufwand
  • Lehrveranstaltung:30 h
  • Selbststudium/
    Gruppenarbeit:390 h

  • Workload:420 h
ECTS 5.0
Modulverantw.

Prof. Dr. Ing. Stefan Hensel

Max. Teilnehmer 0
Häufigkeit jedes Semester
Veranstaltungen Labor Robotik
Art Labor
Nr. M+V618
SWS 2.0
Robotik
Art Vorlesung
Nr. M+V612
SWS 2.0
Lerninhalt

A) Einführung und Überblick
Definition, Robotertypen und Anwendungsbereiche

B) Koordinatensysteme und Bewegungen, Kinematik
Roboterstellung: Koordinatensysteme, Rotationsmatrizen, homogene Matrizen, Euler-Winkel, Denavit-Hartenberg-Konvention
Roboter- und Weltkoordinaten: Vorwärtstransformation, Rückwärtstransformation, kinematische Transformationen, Jacobi-Matrix
Bewegungsbahnen: Punkt-zu-Punkt, Bahnsteuerung, Linear- und Zirkularinterpolation, Überschleifen
Programmierung von Bewegungen: Online (Teach-in) und Offline (textbasiert)

C) Mechanische und elektromechanische Eigenschaften von Robotern
mechanische Elemente, elektromechanische Komponenten, Greifer, Sensoren
dynamisches Verhalten: Berechnung von Kräften und Drehmomenten
Gesamtmodell mit Antrieben, Servoelektronik, Getriebematrizen

D) Steuerung und Regelung von Robotern
Gelenkregelung: dezentrale Kaskadenstruktur, adaptive Gelenkregelung
kartesische Lageregelung, Kraftregelung, hybride Regelung
modellbasierte Regelungskonzepte: zentrale Vorsteuerung, Entkopplung und Linearisierung, robuste Regler
nichtanalytische Regelungsverfahren: Fuzzy-Regler, neuronale Lernverfahren

E) Intelligente Robotersysteme
Bilderfassung, Bildverarbeitung, Entscheidungsfindung
Serviceroboter, Humanoidroboter

Literatur

Weber, W., Industrieroboter: Methoden der Steuerung und Regelung, Hanser, 2009

Craig, J.J., Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Reading: Addison-Wesley, 2002

Siciliano, B., Khatib, O., Springer Handbook of Robotics, Springer, 2008


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