Robotik(INF430)
| Ders Kodu | Dersin Adı | Yarıyıl | Teori | Uygulama | Lab | Kredisi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| INF430 | Robotik | 7 | 3 | 0 | 0 | 3 | 4 |
| Ön Koşul | ING220 |
| Derse Kabul Koşulları | ING220 |
| Dersin Dili | Fransızca |
| Türü | Seçmeli |
| Dersin Düzeyi | Lisans |
| Dersi Veren(ler) | Tankut ACARMAN tacarman@gsu.edu.tr (Email) |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Amacı | Robotik dersinin amacı öğrencilere eklemli robotlar ve ilgili otomasyon elemanlarının tanımlarını ve temel yapılarını tanıtmaktır. Hareketli ve eklemli robotların kinematik modellenmesi öğretilecektir. |
| İçerik |
1. Hafta: Robotik elemanları : temel gösterilimler ve yaklaşımlar 2. Hafta: İleri kinematik : rotasyon matrisi, yerel kooridnat sistemine göre dönme,Euler açısı, yuvarlanma, yunuslama ve yalpalama açısı. Altı serbestlik dereceli robot örneği 3. Hafta: Ters kinematik : çözüm, çöüzümün varlığı ve tekliği 4. Hafta: Öteleme hareketleri 5. Hafta: Robot eklemlerinin dinamiği ve komuta edilmesi : matematik modelleme 6. Hafta: Çalışma uzayı ve yörünge planlama : temel gösterilim 7. Hafta: yapay görme elemanları : görüntü işlemeye giriş 8. Hafta: yıliçi sınavı 9. Hafta: Hareketli robotlar : yörünge takibi. Hareketli robotların kinematiği 10. Hafta: Algılayıcı teknolojileri 11. Hafta: Benzetim ve deneysel çalışma /Lego Mindstorm ve Irobot programlama 12. Hafta:Benzetim ve deneysel çalışma /Algılayıcıları 13. Hafta:Benzetim ve deneysel çalışma /Programlama ve Robot zekası 14. Hafta:Benzetim ve deneysel çalışma, yörünge planlama |
| Dersin Öğrenme Çıktıları |
Bu ders aracılığı ile, 1. Öğrenci endüstriyel ve hareketli robotlar için benzetim metodunu kullanabilme, planlama ve konum ve dönme açı değişim komutlarını oluşturmayı öğrenecektir 2. Öğrenci, ters ve ileri kinematik denklemlerini çözebilme, görüntü işleme ile robot manipülatörünün değişimini hareket ettirme, yörünge planlama yeteneğine sahip olacaktır. Endüstriyel robot ve hareketli robotlar için farklı programlama teknikleri kullanarak yörünge programlamayı öğrenecektir. |
| Öğretim Yöntemleri | Tartışma, anlatım, soru-cevap, problem, simülasyon, proje, laboratuvar deneyleri |
| Kaynaklar |
1) M.W. Spong, S.Hutchinson and M. Vidyasagar, “Robot Modeling and Control”, Wiley, 2006. 2) Phillip John McKerrow, “Introduction to Robotics”, Addison-Wesley, 1991. 3) Saeed B. Niku, “Introduction to Robotics. Analysis, Systems, Applications”, Prentice Hall, 2001. 4) Vladimir J. Lumelsky, “Sensing, Intelligence, Motion”,Wiley, 2006. 5) S. M. LaValle, “ Planning Algorithms”, Cambridge University Press, 2006. URL adresi http://planning.cs.uiuc.edu/. 6) Mobile Robot Programming Toolkit (MRPT) URL adresi: http://babel.isa.uma.es/mrpt/index.php/Main_Page 7) Player stage gazebo dökümantasyonu. Online URL adresi http://playerstage.sourceforge.net/ |
Teori Konu Başlıkları
| Hafta | Konu Başlıkları |
|---|---|
| 1 | Temel kavramlar: Robot nedir? Robotik nedir? Robot türleri ve kullanım alanları |
| 2 | Aktüatörler (Eyleyiciler), aktüatör çeşitleri |
| 3 | Sensörler, serbestlik derecesi |
| 4 | İleri Kinematik |
| 5 | Ters kinematik |
| 6 | Dönüşüm matrisleri, homojen dönüşümler |
| 7 | Euler açı gösterimi, Yuvarlama-Yalpalama-Yunuslama gösterimi |
| 8 | Denavit-Hartenberg yöntemi |
| 9 | Ara Sınav |
| 10 | Uygulama: Arduino ile servo motor kalibrasyonu |
| 11 | PID kontrolörü |
| 12 | Uygulama: Arduino ile PID kontrolcü kalibrasyonu |
| 13 | Uygulama: Arduino ile 2 eklemli robot kolu kontrolü, ileri ve ters kinematik denklemlerinin çıkarılması |
| 14 | Uygulama: Robotik manipülatör programlama |
Uygulama Konu Başlıkları
| Hafta | Konu Başlıkları |
|---|
Başarı Notuna Etki Oranları
| Sayı | Katkı Payı | |
|---|---|---|
| Yarıyıl içi çalışmaların başarı notuna katkısı | 2 | 50 |
| Yarıyıl sonu çalışmaların başarı notuna katkısı | 1 | 50 |
| Toplam | 3 | 100 |
Yarıyıl İçi Çalışmaları
| Sayı | Katkı Payı | |
|---|---|---|
| Ödevler | 0 | 0 |
| Sunum | 0 | 0 |
| Arasınavlar (Hazırlık Süresi Dahil) | 1 | 30 |
| Proje | 1 | 20 |
| Laboratuar | 0 | 0 |
| Diğer Uygulamalar | 0 | 0 |
| Kısa Sınavlar | 0 | 0 |
| Dönem Ödevi / Projesi | 0 | 0 |
| Portfolyo Çalışmaları | 0 | 0 |
| Raporlar | 0 | 0 |
| Öğrenme Günlükleri | 0 | 0 |
| Bitirme Tezi/Projesi | 0 | 0 |
| Seminer | 0 | 0 |
| Diğer | 0 | 0 |
| Toplam | 2 | 50 |
| Numara | Program Yeterlilikleri | Puan | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Matematik, fizik ve mühendislik bilimlerine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, mühendislik problemlerinin modellenmesi ve çözümünde kullanabilme becerisi. | X | ||||
| 2 | Karmaşık bilgisayar mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. | X | ||||
| 3 | Yazılımsal veya donanımsal karmaşık bir sistemi, süreci veya donanımı gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. | X | ||||
| 4 | Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. | X | ||||
| 5 | Analitik düşünce ile bir sistemi, sistem bileşenini ya da süreci analiz etme, modelleme, deney tasarlama ve yapma, veri toplama, çözüm algoritmaları üretebilme, uygulamaya alma ve geliştirme becerileri. | X | ||||
| 6 | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. | X | ||||
| 7 | Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az iki yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, yazılım ve donanım tasarımını, gerekirse teknik resim metotları kullanarak raporlayabilme, etkin sunum yapabilme becerisi. | X | ||||
| 8 | Bilgiye erişebilme ve bu amaçla kaynak araştırması yapabilme, veri tabanları ve diğer bilgi kaynaklarını kullanabilme becerisi | X | ||||
| 9 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; kendini sürekli yenileme becerisi. | X | ||||
| 10 | Mesleki etik ilkelerine uygun davranma, mesleki sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi. | X | ||||
| 11 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. | X | ||||
| Etkinlikler | Sayı | Süre | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Çalışma Süresi | 14 | 1 | 14 |
| Ödevler | 1 | 5 | 5 |
| Arasınavlar (Hazırlık Süresi Dahil) | 1 | 5 | 5 |
| Proje | 1 | 10 | 10 |
| Yarıyıl Sonu Sınavı (Hazırlık Süresi Dahil) | 1 | 12 | 12 |
| Toplam İş Yükü | 88 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 | 3,52 | ||
| Dersin AKTS Kredisi | 4 | ||