Detail předmětu

Navrhování a programování robotických pracovišť

FSI-GNP-KAk. rok: 2018/2019

Hlavní náplní předmětu je seznámit studenty se základy navrhování robotických buněk pro různé aplikace či technologie. Hlavní důraz je zde kladen na celkovou koncepci pracoviště, rozmístění hlavních prvků (2D/3D layout), výběr vhodných senzorů pro danou aplikaci a řešení bezpečnosti pracoviště s ohledem na aktuální požadavky legislativy a mezinárodních norem. Dále se studenti seznámí s aktuálně dostupnými možnostmi programování průmyslových robotů, kde bude hlavní důraz kladen na programování robotů KUKA (jazyk KUKA KRL). Získané znalosti budou nicméně obecně využitelné i pro roboty ostatních výrobců.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Radek Knoflíček, Dr.

Zajišťuje ústav

Ústav výrobních strojů, systémů a robotiky (ÚVSSR)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají ucelený přehled o možnostech a požadavcích pro návrh robotických buněk. Na základě získaných zkušeností budou schopni samostatné práce v oblasti navrhování pracovišť pro typické aplikace v průmyslu (manipulace, paletizace, svařování, obrábění, apod.). Studenti dále získají ucelený a prakticky orientovaný přehled o možnostech programování průmyslových robotů. Na základě získaných zkušeností budou schopni samostatné práce v oblasti programování robotů pro typické aplikace v průmyslu (především v oblasti manipulace, paletizace, popř. CAD/CAM robotického obrábění).

Prerekvizity

Úspěšné absolvování předmětu Průmyslové roboty a manipulátory I (GPZ) a základní znalosti programování (jazyk C, C++, C#).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou cvičení, která jsou zaměřena na praktickou využitelnost získáných poznatků. Získané znalosti budou ve cvičeních ověřovány na průmyslových robotech KUKA. Dle možností budou pro studenty organizovány přednášky odborníků z praxe a exkurze do firem zabývajících se činnostmi souvisejícími s obsahem předmětu.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou pro udělení zápočtu je nejméně 80% účast ve cvičeních a vypracování projektu na předepsané téma. Specifikace pro zpracování individuálních projektů budou upřesněny na začátku semestru.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače s metodikou navrhovaní robotických buněk pro typické aplikace a technologie používané v průmyslu. Dalším cílem je praktické seznámení se způsoby programování průmyslových robotů včetně využití pokročilých simulačních nástrojů pro off-line programování. Obsahem předmětu je také využití nadřazených PLC systémů a senzorů v rámci robotické buňky – jejich zapojení a využití v rámci řešených úloh.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Cvičení jsou povinná. Odůvodněná nepřítomnost může být nahrazena konzultací. Při získávání zápočtu se budou ověřovat znalosti studenta a schopnost jejich praktické aplikace.

Základní literatura

SICILIANO, B. KHATIB, O. Springer Handbook of Robotics. Springer-Verlag New York, Inc., 2008. 1611 s. ISBN 978-3-540-23957-4
PIRES, J. N. Industrial Robots Programming: Building Applications for the Factories of the Future. Springer, 2008. 282 s. ISBN 978-0-387-23325-3
NOF, S. Y. Springer Handbook of Automation. Springer, 2009. 1812 s. ISBN 978-3-540-78830-0
MONKMAN, G. J., HESSE, S., STEINMANN, R. SCHUNK, H. Robot Grippers. Wiley-VCH Verlag, 2007. 463 s. ISBN 978-3527406197
WOLF, A., STEINMANN, R. SCHUNK, H. Grippers in Motion: The Fascination of Automated Handling Tasks. Springer, 2005. 242 s. ISBN 978-3-540-27718-7
Manuály k průmyslovým robotům KUKA: KUKA - Operating and Programming Instructions, v. 1.1, 2006; KUKA - KR C2/KR C3 Expert Programming, v. 01, 2006; KUKA - KR C4 Programming, 2013; KUKA - WorkVisual (různé verze), konfigurace vstupů/výstupů, 2013; KUKA - Industrial Robots, Safety: for mechanical components, 2012.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-K magisterský navazující

    obor M-VSR , 1. ročník, letní semestr, povinně volitelný
    obor M-VSR , 1. ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Laboratorní cvičení

17 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Aleš Pochylý

Osnova

1. Úvod do oblasti navrhování robotických buněk a pokročilého programování robotů KUKA. Analýza nejčastějších typů pracovišť a řešení bezpečnosti.
2. Návrhová metodika pro celkovou koncepci buňky, rozmístění hlavních komponent. Pokročilé programování v KUKA KRL (expert).
3. Pokročilé programování v KUKA KRL, senzory – možnosti zapojení, možnosti řízení buňky.
4. Případová studie č. 1: Manipulační úloha s robotem KUKA (pásový dopravník, externí řídicí systém).
5. Případová studie č. 2: Využití simulačních nástrojů (CAD/CAM programování robotu: odjehlování, frézování).
6. Případová studie č. 3: Technologické operace s průmyslovými roboty. Požadavky, možnosti a přístupy k řešení.
7. Zadání individuálních projektů s roboty KUKA: možnosti řešení.
8. Řešení individuálních projektů – konzultace a verifikace postupů.
9. Řešení individuálních projektů – konzultace a verifikace postupů.
10. Řešení individuálních projektů – konzultace a verifikace postupů.
11. Řešení individuálních projektů – konzultace a verifikace postupů.
12. Verifikace a hodnocení vytvořených studentských návrhů.
13. Zápočet.

Řízené samostudium

35 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Radek Knoflíček, Dr.

Osnova

1. Úvod do oblasti navrhování robotických buněk a pokročilého programování robotů KUKA. Analýza nejčastějších typů pracovišť a řešení bezpečnosti.
2. Návrhová metodika pro celkovou koncepci buňky, rozmístění hlavních komponent. Pokročilé programování v KUKA KRL (expert).
3. Pokročilé programování v KUKA KRL, senzory – možnosti zapojení, možnosti řízení buňky.
4. Případová studie č. 1: Manipulační úloha s robotem KUKA (pásový dopravník, externí řídicí systém).
5. Případová studie č. 2: Využití simulačních nástrojů (CAD/CAM programování robotu: odjehlování, frézování).
6. Případová studie č. 3: Technologické operace s průmyslovými roboty. Požadavky, možnosti a přístupy k řešení.
7. Zadání individuálních projektů s roboty KUKA: možnosti řešení.
8. Řešení individuálních projektů – konzultace a verifikace postupů.
9. Řešení individuálních projektů – konzultace a verifikace postupů.
10. Řešení individuálních projektů – konzultace a verifikace postupů.
11. Řešení individuálních projektů – konzultace a verifikace postupů.
12. Verifikace a hodnocení vytvořených studentských návrhů.
13. Zápočet.