course-details-portlet

TPK4170 - Robotteknikk

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Mappevurdering
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Prosjektoppgave 50/100
Hjemmeksamen 50/100 4 timer

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, en obligatorisk prosjektoppgave, obligatoriske regneøvinger.

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

Mer om vurdering

Mappevurdering gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen 50 % og prosjektoppgave 50 %. Resultatet for delene angis i %-poeng, mens sensur for hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter. For at emnet skal være bestått, må alle eksamensdelene vurderes til å ha et nivå som ville ha tilsvart bestått karakter.

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.

Dersom studenten også etter utsatt eksamen har sluttkarakteren F/ikke-bestått, må studenten gjenta hele emnet neste studieår.

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 2021

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

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

Ansvarlig enhet
Institutt for maskinteknikk og produksjon

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Mappevurdering

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Høst ORD Prosjektoppgave 50/100
Rom Bygning Antall kandidater
Høst ORD Hjemmeksamen 50/100

Utlevering
10.12.2021

Innlevering
10.12.2021


09:00


13:00

INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
Sommer UTS Prosjektoppgave 50/100
Rom Bygning Antall kandidater
Sommer UTS Hjemmeksamen 50/100 INSPERA
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