course-details-portlet

TPK4170 - Robotteknikk

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig eksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Skriftlig eksamen 100/100 4 timer D

Faglig innhold

Dette emnet gir en introduksjon til robotteknikk slik at studenten skal ha kompetanse til å designe og implementere robotsystemer. Dette gjøres ved å presentere emner fra geometri, kinematikk, dynamikk og kontrollsystemer:
- Konfigurasjonsrom: Antall frihetsgrader, topologi, parameterisering, arbeidsrom.
- Stive legemers bevegelse: Rotasjonsmatriser, eksponensielle koordinater, homogene transformasjonsmatriser, skrueteori (screw theory, twists, wrenches).
- Forover-kinematikk: PoE-formuleringen (The product of exponentials (PoE) formula) og Denavit-Hartenberg konvensjonen.
- Hastighetskinematikk og statikk: Jakobimatriser, statikk for åpne kjeder, singulæritetsanalyse, manipulerbarhet.
- Bakover-kinematikk: Analytisk og numerisk bakover-kinematikk.
- Åpne kjeders dynamikk: Forover- og bakoverdynamikk, Euler-Lagrange og rekursiv Newton-Euler formuleringer.
- Trajektorgenerering: Bane, trajektor, tidsskalering.
- Kontrollsystemer: Bevegelse- og kraftstyring.

Læringsutbytte

Emnet skal gi kunnskap om:
- Industriroboter: Oppbyggning og applikasjoner.
- Robotkinematikk, koordinatsystemer og Jakobimatriser.
- Robotdynamikk.
- Bevegelsesstyring og styring av kontaktkrefter.

Kurset skal gi ferdigheter i:
- Bruk av Python til å beregne posisjonen og orienteringen til robotens verktøy fra robotens leddvinkler, og vice versa.
- Programmering av robotbevegelser.
- Simulering av roboter med 3D-grafikk.

Emnet skal gi kompetanse i:
- Design og implementering av robotsystemer.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvingsoppgaver og miniprosjekt. Undervisningen gis på engelsk dersom studenter som ikke behersker norsk tar emnet. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

  • Teori- og laboratorieøvinger
  • Miniprosjekt

Mer om vurdering

Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet ved gjentak av emnet dersom det ikke har vært vesentlige endringer i opplegget senere.

Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Spesielle vilkår

Vurderingsmelding krever godkjent undervisningsmelding samme semester. Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet.

Kursmateriell

K. M. Lynch and F. C. Park, Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control. Cambridge University Press. 2017.

Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2020

Forelesningstimer: 4
Øvingstimer: 2
Fordypningstimer: 6

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Produksjonssystemer
  • Produksjonsteknologi
  • Produksjons- og kvalitetsteknikk - Informasjonsteknologi
  • Produksjons- og kvalitetsteknikk - produksjonssystemer
  • Teknisk kybernetikk
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator: Faglærer(e):

Ansvarlig enhet
Institutt for maskinteknikk og produksjon

Telefon:

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig eksamen

Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
Høst ORD Skriftlig eksamen 100/100 D
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU