Matematika: Analízis, Vektoranalízis, Közönséges differenciálegyenletek

A Robotirányítás tárgy célja, hogy megismertesse a hallgatókkal az ipari robotok — mint a mechatronika legjellemzőbb képviselőinek — tervezéséhez, gyártásához és alkalmazásához szükséges egyik legalapvetőbb problémakört, a korszerű robotirányítás leggyakrabban alkalmazott, feladatorientált irányítási- vezérlési módszereit. A hallgatók megismerkednek a robotirányítás alapfogalmaival. A robotok dinamikus modelljével, alapvető matematikai összefüggéseivel. A robotok szabad mozgásának irányítási módszereivel valamint a környezetével erő kölcsönhatásban levő robotok irányításával (az engedékenység (compliance) fogalmával). A telemanipuláció alapjaival. Változó struktúrájú irányítási módszerekkel. Adaptív és robosztus robotirányítási módszerekkel.

Alapfogalmak a robotirányításban

Robotirányítási rendszerek általános felépítése, a robotirányítás szintjei, az egyes szinteken megfogalmazódó alapvető feladatok, kapcsolat a szintek között.

Robotok mozgatására használt szervomotorok csoportosítása

Robotok szabad mozgásának irányítása

Fordulatszám és pozíció szabályozás. Decentralizált robotirányítás izületi szervó motorokkal, a visszacsatolt szabályozási szakasz pólusainak megválasztása. Hiba kompenzálása előrecsatolással. A decentralizált PID szabályozás stabilitása. Számított nyomatékok módszere.

Erőirányítási módszerek

A környezetével erő kölcsönhatásban levő robotok irányítása: az engedékenység (compliance) fogalma, az engedékenységi koordinátarendszer megválasztása.

Impadancia és hibrid (erő és pozíció) szabályozás.

Adaptív és robosztus robotirányítási módszerek

Modellreferenciás adaptív irányítás, önhangoló adaptív irányítás korlátozott mozgás önhangoló adaptív irányítása, becslés alapján történő adaptív irányítás, zavaró tényezők kompenzálása és határai; szétcsatolás és kompenzálás állapot-visszacsatolással

Változó struktúrájú rendszerek elméletének alkalmazása a robot-irányításban

A csúszófelület tervezése és a csúszómód kialakulásának feltétele. Az ún. chattering jelenség elkerülése observer alkalmazásával. Csúszómód szabályozás mintavételes rendszerekben.

A telemanipuláció alapjai

Előadás, labor

1. Az órarend szerinti foglalkozásokon való részvétel.

2. Kötelező mérési gyakorlatok eredményes elvégzése és a jegyzőkönyvek elkészítése.

3. A félév során kiadott házi feladat legalább elégséges szintű elkészítése és beadása határidőre. A házi feladat határidő utáni pótlására a szorgalmi időszak utolsó előtti hetének a végéig különeljárási díj befizetése mellett van lehetőség.

A laboratóriumi munka

A mérésekre előzetesen a mérési útmutatókból, ill. az azokban megadott irodalomból fel kell készülni. A felkészültséget a mérések kezdetekor írásbeli feleltetés útján ellenőrizzük, az elégtelen felkészültségű hallgatók a mérésen nem vehetnek részt, azt a mérésvezetőjüknél, előre egyeztetett időpontban, különeljárási díj befizetéséről szóló igazolás bemutatása mellett, pótolniok kell. A méréseken jegyzőkönyvet kell készíteni, és azt a mérés befejezésekor a mérésvezetőnek be kell mutatni.

2. A vizsgaidőszakban:

A vizsgán megjelentek számától függően:

1-5 fő esetén szóbeli vizsga, 6 fő felett írásbeli vizsga.

Az írásbeli 120 perces. Két vagy több feladatra adott 0 pontos válasz az összpontszámtól függetlenül elégtelen minősítést jelent.

Érdemjegy megajánlás elért pontszám alapján:

0-31 pont elégtelen (1)

32-39 pont szóbelire rendeljük be

40-55 pont elégséges (2)

56-70 pont közepes (3)

71-85 pont jó (4)

94-100 pont jeles (5)

Az írásbeli vizsgán legalább elégséges osztályzatot elért hallgató jobb jegyért szóbeli vizsgát tehet, a rontás kockázatával. Két vizsga közötti minimális időköz egy hét

ž Tanszéki segédletek elektronikus formában

Ajánlott irodalom:

ž Sigler András Robot irányítási modellek

LSI Alkalmazástechnikai Tanácsadó Szolgálat 1987

ž Lantos Béla: Robotok irányítása

Akadémiai Kiadó, Budapest, 1991.

ž Asada, H.; Slotine, J. J. E.: Robot Analysis and Control

Wiley-Intersciense, 1986