Diplom i robotikk

Dette diplomkurset dekker hovedtemaene innen robotikk, og starter med det grunnleggende som opprinnelsen. Etter dette avdekkes kinematikk og Diffie-Hellman (DH) algoritmen, sammen med viktige differensialrelasjoner. Selv om røttene går tilbake til 1300- eller 1400-tallet, er robotikk en relativt ny vitenskap, ingeniørdisiplin eller industriell teknologi som ofte blir feilrepresentert i de populære mediene. Du vil lære at historien til moderne robotikk kan spores tilbake til 1495 da Leonardo da Vinci designet en mekanisk enhet som så ut som en pansret ridder. Senere introduserte den tsjekkiske dramatikeren Karel Capec ordet "robot" fra det tsjekkiske ordet "robot", som betyr "kjedelig arbeid". Gå deretter videre for å studere de grunnleggende lovene som regulerer robotikk, for eksempel Zeroth-loven, som sier at en robot ikke kan skade menneskeheten eller, gjennom passivitet, tillate menneskeheten å komme til skade. Industriroboter (manipulatorer), felt- og tjenesteroboter (humanoider, medisinske roboter og gåroboter), og underholdnings- og utdanningsroboter er de tre hovedkategoriene du vil utforske neste gang.

En robots ledd og lenker vil da bli diskutert i kursmaterialet. Lær hvordan ledd gir relativ bevegelse mens lenker er stive elementer mellom leddene. Det finnes ulike leddtyper, som lineære og roterende, og hver ledd gir en "frihetsgrad". Du vil se hvor mange frihetsgrader de fleste roboter har. Robotarkitektur er kombinasjonen og disponeringen av de forskjellige leddene som konfigurerer robotens kinematiske kjede. Etter hvert som du går gjennom kurset, vil du bli lært at den relative posisjonen og orienteringen av aksene til to påfølgende ledd kan spesifiseres av to lenkeparametere, lenkelengde og lenkevrivinkel. Du vil også lære at du kan representere orienteringen i felleskoordinater ved YPR-konvensjonen (yaw, pitch and roll). I rektangulære eller kartesiske koordinater kan det samme representeres av en rotasjonsmatrise R, der de tre kolonnene i R tilsvarer henholdsvis normal-, glidende og tilnærmingsvektorer. Du vil oppdage at for å manipulere objekter, er det nødvendig å kontrollere både posisjonen og orienteringen til verktøyet/endeeffektoren i et tredimensjonalt rom.

Til slutt vil du studere robotbaneplanlegging: et slikt problem formuleres i et verktøykonfigurasjonsrom, og robotbevegelsen styres ved leddrommet. Du vil oppdage at et av de potensielle problemene med å løse felles romhastighet er at invers ikke eksisterer, og den jakobiske matrisen er kanskje ikke inverterbar for alle verdiene. Finn ut på hvilke punkter i fellesrom, Jacobian mister sin rangering og hvorfor det er en reduksjon i antall uavhengige rader og kolonner. Som en del av å analysere den jakobiske matrisen, vil du studere felles romsingulariteter og lære at den indre singulariteten er potensielt plagsom, da den dannes når to eller flere akser danner en rett linje. Dette kurset vil være av stor interesse for industrifolk som kan bruke roboter i sine fabrikker eller som undersøker automatisering. Studenter på maskinteknikk, spesielt de som spesialiserer seg på robotikk, vil også finne dette kurset spesielt interessant.

• Modul 1: Fundamentals of Robotics
• Modul 2: Robotikk og kinematikk
• Modul 3: Første vurdering
• Modul 4: DH-algoritme
• Modul 5: Kinematikk
• Modul 6: Differensielle relasjoner
• Modul 7: Andre vurdering
• Modul 8: Emnevurdering

What You Will Learn In This Free Course

• Definer robotikk
• Liste over de ulike bruksområdene for robotikk
• Diskuter robotikkens lover
• Forklar bruken av rehabiliteringsrobotikk
• Definer kinematikk
• Kontrast polare robotegenskaper til kartesiske robotegenskaper
• Forklar DH-algoritmen
• Skille mellom fellesparametere og linkparametere
• Gjenkjenne en seksartikulert arm
• Liste de nødvendige betingelsene for løsbarheten til en manipulator
• Kontrast verktøykonfigurasjon Jacobian til manipulator Jacobian
• Forklar den statiske analysen til manipulatoren Jacobian

Knowledge & Skills You Will Learn

• Science
• Engineering
• Mechanical Engineering
• Robotics
• STEM
• Technology
• Kinematics