Ρομποτική

Γενικά

• Κωδικός Μαθήματος: 1912
• Εξάμηνο: 9ο
• Τύπος Μαθήματος: Επιστημονικής Περιοχής (ΕΠ)
• Είδος Μαθήματος: Υποχρεωτικό Επιλογής (ΥΠ-ΕΠ)
• Γνωστική Περιοχή: Ενσωματωμένα - Υπολογιστικά Συστήματα (ΕΥΣ)
• Διδασκαλία Θεωρίας: 4 ώρες/εβδομάδα
• Πιστωτικές μονάδες ECTS: 6
• Γλώσσα διδασκαλίας και Εξετάσεων: Ελληνικά
• Το μάθημα προσφέρεται σε φοιτητές Erasmus
• Προτεινόμενα προαπαιτούμενα μαθήματα: (1602) Ενσωματωμένα Συστήματα
• Συντονιστής: Τσιακμάκης Κυριάκος
• Διδάσκοντες: Τσιακμάκης Κυριάκος

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Ο σκοπός του μαθήματος είναι να εισάγει τον φοιτητή στις βασικές έννοιες που διέπουν την επιστήμη της Ρομποτικής  και συγκεκριμένα να τον καταστήσει ικανό να αναλύει κινηματικά και δυναμικά ένα ρομποτικό σύστημα, να σχεδίαζει τροχιές κινησης, να σχεδιάζει και να εφαρμόζει σχήματα ελέγχου ρομπότ, όπως και να αναπτύσσει λογισμικό για τον έλεγχο των ρομπότ. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Κατανοεί την έννοια του ρομπότ και το ρόλο τους στις σύγχρονες μεθόδους παραγωγής, στην επιστήμη και την τεχνολογία.
• Αναλύει τόσο κινηματικά, όσο και δυναμικά ένα ρομποτικό σύστημα
• Λύνει τόσο το ευθύ, όσο και το αντίστροφο κινηματικό πρόβλημα των αρθρωτών βραχιόνων
• Μοντελοποιεί μαθηματικά το ρομπότ μέσω της δυναμικής του εξίσωσης
• Σχεδιάζει την τροχιά του ρομπότ για δεδομένη εργασία και συγκεκριμένη γεωμετρία περιβάλλοντος
• Συμμετέχει στον σχεδιασμό ρομπότ τόσο ως προς την μηχανική του κατασκευή, όσο και ως προς το λογισμικό ελέγχου του
• Εφαρμόζει τη χρήση λογισμικού και τις γλώσσες προγραμματισμού των ρομπότ του μαθήματος και να συνθέτει με τα εργαλεία αυτά προγράμματα για τον έλεγχο των ρομπότ

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση τεχνολογιών και πληροφοριών
• Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
• Αυτόνομη εργασία
• Ομαδική εργασία
• Καινοτομία
• Δημιουργικότητα

Περιεχόμενο Μαθήματος

• Εισαγωγή στην επιστήμη της Ρομποτικής
• Περιγραφή θέσης και προσανατολισμού στερεού σώματος στον χώρο
• Κινηματική ανάλυση ρομποτικού συστήματος
• Σχεδίαση τροχιάς
• Δυναμική μελέτη ρομπότ
• Έλεγχος κίνησης ρομπότ
• Έλεγχος αλληλεπίδρασης του ρομπότ με το περιβάλλον και τον άνθρωπο
• Λογισμικό και γλώσσες προγραμματισμού για έλεγχο ρομπότ

Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι - Αξιολόγηση

Τρόπος Παράδοσης

• Πρόσωπο με πρόσωπο θεωρητική διδασκαλία και ασκήσεις (παράδοση, συζήτηση, επίλυση προβλημάτων).

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

• Χρήση λογισμικού παρουσιάσεων διαφανειών.
• Χρήση πλατφόρμας που επιτρέπει την απομακρισμένη διδασκαλία.
• Χρήση cloud repository για την διανομή του εκπαιδευτικού υλικού του μαθήματος.

Οργάνωση Διδασκαλίας

Αξιολόγηση φοιτητών

Ι. Τελική Γραπτή Εξέταση (ΓΕ) (με άριστα το 10)

ΙΙ. Γραπτή Εργασία και Δημόσια Παρουσίαση ατομικής ή ομαδικής εργασίας (μέγιστο 3.5 μονάδες προσθετικά στον βαθμό εφόσον ο βαθμος της τελικής ΓΕ είναι μεγαλύτερος ή ίσος του 5)

Τα κριτήρια αξιολόγησης είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές στην ηλεκτρονική σελίδα του μαθήματος.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος "Εύδοξος"

1. MAJA J. MATARIC, "Βασικές αρχές ρομποτικής", ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ ΕΠΕ, ISBN: 978-960-461-354-0, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 21359.
2. Δουλγέρη Ζωή, "Ρομποτική Κινηματική, δυναμική και έλεγχος αρθρωτών βραχιόνων" Εκδότης: Κριτική, ISBN 978-960-218-502-5, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 11768

Συμπληρωματική ελληνόγλωσση βιβλιογραφία

1. John J. Craig, "Εισαγωγή στη ρομποτική" Εκδότης: Τζιόλα, ISBN: 9604181602

Συμπληρωματική ξενόγλωσση βιβλιογραφία

1. Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco, Luigi Villani, Giuseppe Oriolo. ``Robotics - Modelling, Planning and Control''. Springer-Verlag London, 2009. ISBN: 978-1-84628-641-4
2. Christian Ott, ``Cartesian Impedance Control of Redundant and Flexible-Joint Robots''. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008. eBook ISBN: 978-3-540-69255-3
3. Richard M. Murray, ``A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation''. ISBN-10: 0849379814
4. Jason M. O’Kane, ``A Gentle Introduction to ROS''. University of South Carolina, Department of Computer Science and Engineering, ISBN: 978-14-92143-23-9

Συναφή επιστημονικά περιοδικά

1. IEEE Transactions on Robotics (IEEE TRO)
2. IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L)
3. The International Journal of Robotics Research (IJRR)
4. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing (RCIM)
5. Robotics and Autonomous Systems
6. Autonomous Robots
7. Robotica