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STM-MIK-9-Mécatronique 4 / Robotique manufacturière

ue-fipmik-stm-mik-9

Responsable(s) du contenu pédagogique


Total crédits : 3
Total heures : 23 (23 cours)
Total heures travail personnel : 30


Prérequis

Mécatronique 1 et 2, mécanique générale 1 et 2


Objectif

bases de la robotique en mécanique : modèles géométriques, cinématiques, dynamiques) et commande
éléments de technologie robotique


die Koordinatensysteme und ihre Umrechnung in Robotern benutzen können
Kräfte und Drehmomente in einem Roboter berechnen können
ein Gesamtmodell für einen Roboter aufstellen können
Kenntnisse über die Regelungs- und Steuerungskonzepte von Robotern haben und exemplarisch eine Regelung auslegen
die Komponenten von intelligenten Robotersystemen kennen


Programme

Mecatronique 4 / robotique manufacturiere

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


Bibliographie

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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