Faglig innhold

Emnet gir en introduksjon til mekatronikk og robotikk og inneholder et utvalg av følgende tema:

• Robotens og robotcellens oppbygging
• Rotasjoner og stive legemers bevegelse
• Kinematikk, dynamikk og robotbevegelser
• Ledd- og kraftregulering
• Modellering og styring av industrielle roboter
• Programmering og grensesnitt for fysiske og simulerte systemer
• Robotsimulering
• Endestykker og endeverktøy
• Sensorer og sensorfusjon i robotapplikasjoner
• Innføring inn i maskinsyn, med vekt på robotikk-relevante applikasjoner
• Grunnleggende innføring i ROS2 (Robot Operating System 2)
• Industri 4.0 og Produksjonstilpasset utforming (Design for Manufacturing)

Mer informasjon om pensum blir tilgjengeliggjort ved starten av semesteret.

Læringsutbytte

Kandidaten skal kunne:

• ha en bred kunnskap rundt implementasjon i ROS2, blant annet noder, komponenter, topics, services, actions og URDF
• parameterisere ROS2-prosjekt med parametere og config- og launch-filer.
• bruke kjente rammeverk og bibliotek i ROS2 som RViz2, TF2 og MoveIt
• programmere robotmanipulatorer i ROS2
• formidle en løsning for en industriell problemstilling, hvor løsningen involverer mekatronikk- og/eller robotsystemer
• drøfte rundt forskjellige anvendelsesområder for roboter, og eventuelt fordeler og utfordringer rundt implementering av en slik anvendelse.
• anvende design- og ingeniørprinsipper for mekatronikk- og robotsystemer under realistiske forhold.
• analysere en løsning av et mekatronikk- og/eller robotsystem
• beregne posisjon og hastighet for en generell robotmanipulator.
• løse det inverse kinematikkproblemet for spesifikke robotmanipulatorer.
• generere glatte bevegelser for robotmanipulatorer og implementere disse i programvare.
• beregne og programmere enkle gripeoppgaver for robotmanipulatorer
• forklare og demonstrere bruken av grunnleggende begrep innen robotikk og maskinsyn som kinematikk, dynamikk, baneplanlegging, stivt-legeme-bevegelse, gripere, sensorer, sensorfusjon, knappehullsmodell, projektiv geometri, bildebehandling og ROS2.
• benytte maskinsyn til å estimere posisjonen til objekter.
• programmere en robot til å utføre handlinger ved hjelp av maskinsyn.
• designe, bygge og teste enkle mekatroniske systemer, inkludert programvare, styresystemer, sensorer, aktuatorer, kommunikasjonsprotokoller og maskinvare.
• ta ansvar for prosjekter der anvendelse av industrielle robotarmer eller mobile roboter er aktuelt
• utvikle større ROS2-prosjekt med å knytte sammen flere pakker.
• presentere mekatroniske/robotsystem i form av dokumentasjon av kode og rapport

Læringsformer og aktiviteter

Emnet benytter hovedsaklig en blanding av forelesninger, øvingstimer og praktisk rettet laboratoriearbeid/prosjektarbeid som læringsformer. Det benyttes en konstruktivistisk tilnærming til læring, med stort fokus på problemløsing og praktisk anvendelse av teori.

Obligatoriske aktiviteter

• Obligatoriske arbeid

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

• AIS1104 Automatisering og mekatronikk med prosjekt
• AIS1003 Objektorientert programmering for kyberfysiske systemer
• AIS1004 Industriell elektroteknikk

Forkunnskapskrav

Emnet har ikke forkunnskapskrav.

Det er et krav at innrullerte studenter er tatt opp på teknologistudiet som emnet er tilknyttet.

Kursmateriell

En oppdatert oversikt over emnet, inkludert pensum, gjøres tilgjengelig innen oppstart av semesteret og vil typisk også inneholde engelskspråklig materiale.