2026/2027
Мехатроника и кинематика роботов
Статус:
Маго-лего
Кто читает:
Департамент электронной инженерии
Когда читается:
3, 4 модуль
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
6
Контактные часы:
60
Программа дисциплины
Аннотация
Курс «Мехатроника и кинематика роботов» охватывает интеграцию механических, электронных и программных компонентов роботов, а также методы кинематического описания их движений. Курс предназначен для магистрантов 1 курса трека «Киберфизические системы».
Отдельное внимание уделяется мехатронным системам — приводам и датчикам, а также математическому аппарату прямой и обратной кинематики: матрицам поворота, углам Эйлера, параметрам Денавита — Хартенберга для манипуляторов и построению их рабочих пространств.
Цель освоения дисциплины
- Контрольные точки • после L6: подобрать и обосновать состав приводов и датчиков мехатронной системы для заданной задачи; • после L9: получить матрицу поворота и соответствующие углы Эйлера для заданного движения твёрдого тела, проверить взаимный переход между представлениями; • после L12: построить таблицу параметров Денавита — Хартенберга и решить задачу прямой кинематики для заданного манипулятора; • после L15: решить задачу обратной кинематики и построить рабочее пространство для заданного манипулятора.
Планируемые результаты обучения
- описывать состав и принципы работы мехатронных систем робота — приводы, датчики, контур управления;
- выбирать типы приводов (двигатели постоянного тока, шаговые двигатели, сервоприводы) и датчиков (энкодеры, инерциальные измерительные модули — IMU) под конкретную задачу
- строить матрицы поворота и переходить между матричным представлением ориентации и углами Эйлера
- составлять таблицу параметров Денавита — Хартенберга и решать задачу прямой кинематики манипулятора;
- решать задачу обратной кинематики для типовых кинематических схем манипуляторов
- строить и анализировать рабочее пространство манипулятора, включая особые (сингулярные) положения
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Александров В.А., Антонов Е.А., Ахмедова Е.Р. и др. - Trends in Applied Mechanics and Mechatronics - 978-5-16-011287-9 - НИЦ ИНФРА-М - 2021 - https://znanium.ru/catalog/document?id=372956 - 372956 - ZNANIUM
- Нечаева Т.А., Жданько О.И. - Brush up your Engineering skills (Robotics, Mechatronics, Automation) - 978-5-9275-4582-7 - Южный федеральный университет - 2024 - https://znanium.ru/catalog/document?id=453090 - 453090 - ZNANIUM
- Основы робототехники - 978-5-9775-3851-0 - Юревич Е.И. - 2017 - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург - https://ibooks.ru/products/356697 - 356697 - iBOOKS
Рекомендуемая дополнительная литература
- Южакова, Ю. В. English for Mechatronics. Практикум : учебное пособие / Ю. В. Южакова. — Магнитогорск : МГТУ им. Г.И. Носова, 2024. — 163 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/449090 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.