Είσοδος

Ρομποτικά Συστήματα Ελέγχου

Γενικά στοιχεία

 

 
Περιγραφή

Στόχοι

Οι στόχοι αυτού του μαθήματος είναι:
  1. Η εισαγωγή των σπουδαστών στις βασικές έννοιες και θεματολογία της Ρομποτικής, κυρίως όσον αφορά στην ανάλυση και έλεγχο κλασσικών ρομποτικών χειριστών, συστήματα τα οποία χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση πληθώρας εργασιών στη βιομηχανία.
  2. Η εξοικείωση των σπουδαστών με τα αναλυτικά μαθηματικά εργαλεία που υπεισέρχονται στη μελέτη κλασσικών βιομηχανικών ρομποτικών συστημάτων, η αφομοίωση και κατανόηση στην πράξη των λειτουργιών και του τρόπου ελέγχου ενός ρομποτικού συστήματος, σε συνδυασμό με το εργαστηριακό τμήμα του μαθήματος.

Αναλυτική περιγραφή μαθήματος

  1. Κινηματική Ανάλυση Ρομποτικών Χειριστών

    • Ευθεία και αντίστροφη κινηματική ανάλυση - Γεωμετρικό μοντέλο
    • Διαφορική κινηματική ανάλυση - Ευθεία και αντίστροφη - Ιακωβιανή Μήτρα
    • Ρομποτικοί χειριστές με πλεονάζοντες βαθμούς ελευθερίας
  2. Στατική Ανάλυση Ρομπότ

    • Σπουδή δυνάμεων και ροπών
    • Μήτρα συμμόρφωσης ρομποτικού χειριστή
  3. Δυναμική Ανάλυση Ρομπότ

    • Ρομποτικά Δυναμικά Μοντέλα Newton-Euler και Lagrange
    • Ευθεία και Αντίστροφη Δυναμική
    • Αναγνώριση Παραμέτρων Δυναμικού Ρομποτικού Μοντέλου
  4. Αυτόματος Έλεγχος Ρομποτικών Συστημάτων

    • Σχεδιασμός ρομποτικής τροχιάς
    • Γραμμικός έλεγχος μεμονωμένης άρθρωσης
    • Μη-Γραμμικός ρομποτικός έλεγχος βάσει μοντέλου (έλεγχος υπολογιζόμενης ροπής)
    • Έλεγχος στο χώρο του τελικού στοιχείου δράσης
    • Προσαρμοστικός και εύρωστος έλεγχος ρομπότ
    • Ρομποτικός έλεγχος δύναμης - μηχανικής συμμόρφωσης


Βιβλιογραφία

  • Γενική βιβλιογραφία

      Συγγράμματα (σε παρένθεση ο αριθμός αναφοράς στην Κεντρική Βιβλιοθήκη ΕΜΠ)
      1. Τζαφέστας, Σπύρος Γ., «Ρομποτική: Ανάλυση - έλεγχος - σχεδιασμός - προγραμματισμός - αίσθηση» Αθήνα, 2003. (629.892 ΤΖΑ)
      2. Siciliano, B., Sciavicco, L., Villani, L., and Oriolo, G., "Robotics: Modelling, Planning and Control" (Advanced Textbooks in Control and Signal Processing), Springer, 2nd edition, 2008. (629.892 ROB)
      3. Asada, H., Slotine, J.-J., "Robot Analysis and Control," John Wiley & Sons, 1986.
      4. Craig, John J., "Introduction to robotics: mechanics and control," Prentice Hall, 3rd edition, 2005. (629.892 CRA)
      5. Yoshikawa, Tsuneo, "Foundations of robotics : analysis and control," The MIT Press, 1990. (629.892 YOS)

Εργαστήριο

Το μάθημα "Ρομποτικά Συστήματα Ελέγχου" αποτελεί προαπαιτούμενο (θεωρητικό) μάθημα για το (εργαστηριακό) μάθημα "Εργαστήριο Ρομποτικής" του Εαρινού Εξαμήνου, όπου θα πραγματοποιηθεί μια σειρά εργαστηριακών ασκήσεων στο Εργαστήριο Ρομποτικής της Σχολής ΗΜ&ΜΥ, από ομάδες των 3-5 φοιτητών. 

 

Εργασίες

Θα δοθεί προς εκπόνηση μια εξαμηνιαία εργασία η οποία θα βαθμολογηθεί με βάρος 30% επί του τελικού βαθμού. Θα δοθούν επίσης σειρές αναλυτικών ασκήσεων (συνολικά 10% επί του τελικού βαθμού). Όλες οι εργασίες και ασκήσεις είναι ατομικές. 

 

Mέθοδοι αξιολόγησης

Ο βαθμός στο μάθημα θα προέλθει κατά 60% από την τελική γραπτή εξέταση, κατά 30% από την εξαμηνιαία ατομική εργασία (project), και κατά 10% από δύο σειρές αναλυτικών ασκήσεων (course assignments). Η γραπτή εξέταση θα καλύπτει όλο το βάρος της διδακτέας ύλης (κινηματική, στατική, δυναμική ανάλυση, σχεδιασμός δρόμου και έλεγχος ρομποτικών χειριστών).

 

Διδάσκοντες

Διδάσκων

    Κων/νος Τζαφέστας
Επίκουρος Καθηγητής ΕΜΠ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχ/κών και Μηχ/κών Υπολογιστών
Γραφείο: Κτήριο Ηλεκτρολόγων, 2ος όροφος, γραφείο 2.1.11
Τηλ. (γραφείο) 210-772 3687
     ktzaf@cs.ntua.gr
     http://robotics.ntua.gr/people/costas-tzafestas
     http://users.softlab.ntua.gr/~ktzaf 

 



Συγχρηματοδότηση
από την Ε.Ε.