320

2

УДК 621.865.8

направлению подготовки 15.03.06 – Мехатроника и робототехника / А. А.

Грибанов ; ВГЛТУ. – Воронеж, 2018. – 7 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» Афоничев Д.Н.

3

1. Введение

Учебным планом по направлению подготовки бакалавра 15.03.06 – Мехатроника и робототехника предусмотрено изучение курса «Моделирование мехатронных и робототехнических систем».

В результате освоения дисциплины студент должен:

–знать: особенности математического моделирования роботов; возникающие трудности, которые необходимо преодолевать;

–уметь: профессионально грамотно сформулировать задачу моделирования робототехнических систем; вырабатывать требования к системе; уметь выбирать методы моделирования и валидации системы;

–владеть: методами моделирования робота; методами проверки валидности полученной системы.

2.Общие указания

Методические указания предназначены для бакалавров 4-го курса (8-й семестр) очного обучения. Объем дисциплины и виды учебной работы по семестрам приведены в табл. 1.

Таблица 1 – Объем дисциплины и виды учебной работы

4

Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.

Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к зачету.

3. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1.

Введение. Цель и задачи дисциплины. Основные понятия. Роботы. Предназначение роботов. Виды роботов. Постановка задачи моделирования робототехнической системы. Возникающие сложности.

Раздел 2.

Понятие системы. Свойства системы. Робототехническая система как модель в виде «Черного ящика». Модель состава системы. Обработка сигналов. Преобразование Лапласа.

Раздел 3.

Определение видов входного воздействия. Желаемые выходные сигналы. Соотнесение входных и выходных сигналов. Желаемая модель. Постановка задачи получения модели желаемой системы. Методы решения. Критерии качества полученного решения.

Раздел 4.

Структурная схема робота. Регуляторы в робототехнических системах. Виды регуляторов и различные законы регулирования. Двигатели, используемые в робототехнических системах: двигатели постоянного тока, шаговые двигатели. Захваты как часть робота. Параметры захватов. Манипуляторы. Определение и свойства манипуляторов. Момент инерции и момент силы. Сигналы для перемещения манипуляторов. Шагающие роботы. Требования к шагающим роботам. Обратные маятники: определение и требования. Станки с ЧПУ. Особенности и требования.

4. Практические занятия Перечень практических работ по курсу для студентов очного обучения

представлен в табл.2.

Таблица 2 – Перечень практических работ

5. Самостоятельная работа бакалавров

Часть материала курса вынесена на самостоятельное изучение бакалавров. Темы этой работы представлены в табл.3.

Таблица 3 – Перечень вопросов, выносимых на самостоятельное изучение

Контроль самостоятельной работы бакалавров осуществляется преподавателем. Контроль качества освоения дисциплины проводится посредством текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся. Результаты контроля отражаются в баллах модульно-рейтинговой системы оценки знаний бакалавра.

После прослушивания курса лекций, выполнения практических работ бакалавр допускается к сдаче зачета. Контрольные вопросы к зачету для бакалавров очного обучения приведены ниже.

6.Контрольные вопросы

1.Предназначение роботов. Виды роботов.

2.Постановка задачи моделирования робототехнической системы. Возникающие сложности.

3.Понятие системы. Свойства системы.

6

4.Робототехническая система как модель в виде «Черного ящика».

5.Модель состава системы.

6.Обработка сигналов.

7.Преобразование Лапласа.

8.Определение видов входного воздействия. Желаемые выходные сигналы.

9.Соотнесение входных и выходных сигналов. Желаемая модель.

10.Постановка задачи получения модели желаемой системы.

11.Методы решения. Критерии качества полученного решения.

12.Структурная схема робота.

13.Регуляторы в робототехнических системах.

14.Виды регуляторов и различные законы регулирования.

15.Двигатели, используемые в робототехнических системах: двигатели постоянного тока, шаговые двигатели.

16.Захваты как часть робота. Параметры захватов.

17.Манипуляторы. Определение и свойства манипуляторов.

18.Момент инерции и момент силы.

19.Сигналы для перемещения манипуляторов.

20.Шагающие роботы. Требования к шагающим роботам.

21.Обратные маятники: определение и требования.

22.Станки с ЧПУ. Особенности и требования.

Библиографический список

Основная литература

1. Павлов, В.П. Автоматизация моделирования мехатронных систем транспортно-технологических машин: Учебное пособие / Павлов В.П., Ахпашев А.Ю. – Краснояр.: СФУ, 2016. – 144 с. [Электронный ресурс] // ЭБС Знаниум. – Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/967101. – Загл. с

экрана.

Дополнительная литература

2. Тимохин, А.Н. Моделирование систем управления с применением Matlab: учеб. пособие [Электронный ресурс] / Тимохин А.Н., Румянцев Ю.Д; Под ред. А.Н.Тимохина – М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. – 256 с. [Электронный ресурс] // ЭБС Знаниум. – Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/474709. – Загл. с экрана.

3. Грибанов, А. А. Моделирование мехатронных и робототехнических систем [Электронный ресурс] : методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 15.03.06 – Мехатроника и робототехника / А. А. Грибанов ; ВГЛТУ. – Воронеж, 2018. – 16 с. – ЭБС ВГЛТУ.