TRƯỜNG ĐẠI HỌC KNH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN BỘ MƠN: ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: KỸ THUẬT ROBOT

MÔ TẢ HỌC PHẦN nội dung các chương Cung cấp cho sinh viên kiến thức về cấu hình cơ cấu robot công nghiệp, động học vị trí thuận và ngược; Động học lực học; Thiết kế quỹ đạo chuyển độ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KNH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA ĐIỆN

BỘ MÔN: ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: KỸ THUẬT ROBOT 1.THÔNG TIN CHUNG

Tên học phần (tiếng Việt): KỸ THUẬT ROBOT

Tên học phần (tiếng Anh): ROBOT ENGINEERING

Khoa/Bộ môn phụ trách: Điện/ Điều khiển và Tự động hóa

Giảng viên phụ trách chính: PGS.TS Võ Thu Hà

Email: vtha@uneti.edu.vn

GV tham gia giảng dạy: Ths Trần Ngọc Sơn, Ths Nguyễn Minh Đông,

Ths Nguyễn Cao Cường, Ths Thân Thị Thương, Ths Phạm Thị Giang, Ths Nguyễn Cao Cường, Ths Nguyễn Thị Thành

Số tiết Lý thuyết: 39

Số tiết TH/TL: 12

Số tiết Tự học: 9

Tính chất của học phần: Bắt buộc

Học phần học trước: Không

Học phần tiên quyết : Lý thuyết điều khiển tự động

Các yêu cầu của học phần: - Sinh viên phải có tài liệu học tập hoặc

- Một tài liệu tham khảo, trong mục 10.2

2 MÔ TẢ HỌC PHẦN ( nội dung các chương )

Cung cấp cho sinh viên kiến thức về cấu hình cơ cấu robot công nghiệp, động học vị trí thuận và ngược; Động học lực học; Thiết kế quỹ đạo chuyển động cho cơ cấu robot robot công nghiệp; Cấu hình hệ thống điều khiển và các thuật toán điều khiển chuyển động và điểu khiển lực

3 MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC

Kiến thức

Tính toán, thiết kế, lập trình và điều khiển hệ chuyển động Robot: về cấu hình cơ

cấu robot, động học vị trí thuận và ngược; Động học lực học; Thiết kế quỹ đạo chuyển động cho cơ cấu robot; Cấu hình hệ thống điều khiển và các thuật toán điều khiển chuyển động và

điểu khiển lực

Kỹ năng

Có khả năng sử dụng các công cụ hỗ trợ thiết kế và mô phỏng trên máy tính các các

hệ thống điều và các thuật toán điều khiển Robot;

Vận dụng, Khai thác, lập trình các hệ thống điều khiển và các thuật toán điều khiển

Robot; Xây dựng kế hoạch và thực hiện kế hoạch về việc thiết kế vận hành một hệ thống tự

động Robot

Có khả năng tích hợp các thiết bị để thiết lập hệ thống điều khiển Robot

Năng lực tự chủ và trách nhiệm

Nhận thức được tầm quan trọng của việc học tập và sẵn sàng học tiếp các chương trình nhằm nâng cao trình độ chuyên môn

Làm chủ khoa học công nghệ và công cụ lao động tiên tiến trong thực tế; chịu được áp lực công việc, giải quyết hợp lý các vấn đề phát sinh và đề xuất các giải pháp để thực hiện công việc hiệu quả

Có phẩm chất đạo đức tốt; có ý thức kỷ luật và tác phong công nghiệp, tuân thủ nội quy, quy định pháp luật và các nguyên tắc an toàn nghề nghiệp; có trách nhiệm với công việc, tập thể và xã hội

4.CHUẨN ĐẦU RA HỌC PHẦN

Sau khi học xong môn học này, người học có thể:

CĐR của CTĐT

G1.4.3

Tính toán, thiết kế, lập trình và điều khiển hệ chuyển động Robot và ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI vào điều khiển chuyển động RBCN: về cấu hình cơ cấu robot, động

học vị trí thuận và ngược; Động học lực học; Thiết kế quỹ đạo chuyển động cho cơ cấu robot; Cấu hình hệ thống điều khiển và các thuật toán điều khiển chuyển động và điểu khiển lực

1.4.3

G2.1.1

Có khả năng sử dụng các công cụ hỗ trợ thiết kế và mô

phỏng trên máy tính các các hệ thống điều và các thuật toán điều khiển Robot

2.1.1

G2.1.2

Vận dụng, Khai thác, lập trình các hệ thống điều khiển và

các thuật toán điều khiển Robot; Xây dựng kế hoạch và thực hiện kế hoạch về việc thiết kế vận hành một hệ thống tự

2.1.2

động Robot

G2.13

Có khả năng tích hợp các thiết bị để thiết lập hệ thống điều khiển Robot và ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI vào điều khiển chuyển động RBCN

2.1.3

G3 Năng lực tự chủ và trách nhiệm

G3.1.1

Nhận thức được tầm quan trọng của việc học tập và sẵn sàng học tiếp các chương trình nhằm nâng cao trình độ chuyên môn

3.1.1

G3.1.2

Làm chủ khoa học công nghệ và công cụ lao động tiên tiến trong thực tế; chịu được áp lực công việc, giải quyết hợp lý các vấn đề phát sinh và đề xuất các giải pháp để thực hiện công việc hiệu quả

3.1.2

G3.2.1

Có phẩm chất đạo đức tốt; có ý thức kỷ luật và tác phong công nghiệp, tuân thủ nội quy, quy định pháp luật và các nguyên tắc an toàn nghề nghiệp; có trách nhiệm với công việc, tập thể và xã hội

3.2.1

5 NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY

Tuần

Số tiết

LT

Số tiết

TH

Tài liệu học tập, tham khảo

1

Chương 1: Tổng quan vấn đề điều khiển chuyển

động Robot công nghiệp

1.1 Một số khái niệm về Robot công nghiệp

1.2 Mục tiêu và ứng dụng Robot công

nghiệp

1.3 Cấu trúc của một hệ thống Robot công nghiệp

1.4 Chỉ tiêu đánh giá chung về độ chính xác của

Robot công nghiệp

1.5 Khái quát chung các vấn đề điều khiển Robot

công nghiệp

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác bám quỹ

đạo hệ chuyển động Robot công nghiệp

1.7 Các phương pháp điều khiển chuyển động của

Robot công nghiệp

1.8 Giới thiệu các phương pháp đã nghiên cứu và áp

dụng điều khiển bám quỹ đạo cho hệ chuyển động

của Robot công nghiệp

[3],[4], [5]

Tuần

Số tiết

LT

Số tiết

TH

Tài liệu học tập, tham khảo

2

Chương 2: Phương trình động học Robot công

nghiệp

2.1 Giới thiệu chung

2.2 Phép biến đổi đồng nhất

2.3 Các phép biến đổi cơ bản

2.4 Phương trình động học thuận

2.5 Phương trình động học ngược

[3],[4], [5]

3

2.4 Phương trình động học thuận

2.5 Bài tập phương trình động học thuận 3 [1], [2],

[3],[4], [5]

4

2.5 Phương trình động học ngược

2.6 Bài tập phương trình động học ngược 3 [1], [2],

[3],[4], [5]

5

Chương 3: Phương trình động lực học Robot công

nghiệp

3.1 Các khái niệm cơ bản

3.2 Mô hình động lực học

3.3 Thuộc tính của phương trình động lực học

3.4 Cách thành lập phương trình động lực học

[3],[4], [5]

6

3.4 Cách thành lập phương trình động lực học

[3],[4], [5]

7 Bài thảo luận chương 1,2,3(trên lớp)

3 [1], [2],

[3],[4], [5]

7 Bài thảo luận chương 1,2,3 (trực tuyến)

3 [1], [2],

[3],[4], [5]

8

Chương 4: Thiết kế quỹ đạo chuyển động Robot

công nghiệp

4.1 Khái niệm chung

4.2 Thiết kế quỹ đạo trong không gian khớp

4.3 Thiết kế quỹ đạo cho tay robot trong hệ tọa độ

[3],[4], [5]

Tuần

Số tiết

LT

Số tiết

TH

Tài liệu học tập, tham khảo

Decac

9

4.3 Thiết kế quỹ đạo cho tay robot trong hệ tọa độ

Decac (tiếp)

4.4 bài tập

Chương 5: Điểu khiển chuyển động Robot công

nghiệp

5.1 Khái niệm chung

5.2 Cơ sở lý thuyết điều khiển Robot

[3],[4], [5]

10

5.3 Một số phương pháp điều khiển chuyển động

Robot công nghiệp trong không gian khớp

5.4 Một số phương pháp điều khiển chuyển động

Robot công nghiệp trong không gian làm việc

3 [3],[4], [5] [1], [2],

11

Chương 6: Điểu khiển chuyển động Robot công

nghiệp ứng dụng công nghệ mới Trí tuệ nhân tạo

6 1 Giới thiệu về AI

3 [3],[4], [5] [1], [2],

12 6.2.Giải thuật học củng cố trong điều khiển tối ưu 3 [3],[4], [5] [1], [2],

13 6.3 Giải thuật học củng cố trong điều khiển thích

[1], [2], [3],[4], [5]

14 6.4 Áp dụng giải thuật cho Robot di động 3 [1], [2],

[3],[4], [5]

15 Bài thảo luận chương 4,5 (trên lớp)

3 [1], [2],

[3],[4], [5]

[3],[4], [5]

6 MA TRẬN MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA NỘI DUNG GIẢNG DẠY ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN

Mức 1: Thấp Mức 2: Trung bình Mức 3: Cao

(Lưu ý: Khi đánh giá mức độ đóng góp từng “nội dung giảng dạy” tới các tiêu chuẩn (Gx.x.x) sẽ ảnh hưởng tới việc phân bổ thời lượng giảng dạy của từng phần nội dung giảng dạy và mức độ ưu tiên kiểm tra đánh giá nội dung đó)

Chương Nội dung giảng dạy

Chuẩn đầu ra học phần

G1.4.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.1.3 G3.1.1 G3.1.

1

G3 2.1

1

Chương 1: Tổng quan vấn đề điều khiển chuyển động Robot công nghiệp

1.1 Một số khái niệm

1.2 Mục tiêu và ứng

dụng Robot công

nghiệp

1.3 Cấu trúc của một hệ

thống Robot công

nghiệp

1.4 Chỉ tiêu đánh giá

chung về độ chính xác

của Robot công nghiệp

1.5 Khái quát chung

các vấn đề điều khiển

Robot công nghiệp

1.6 Các yếu tố ảnh

hưởng đến độ chính xác

bám quỹ đạo hệ chuyển

động Robot công

nghiệp

1.7 Các phương pháp

điều khiển chuyển động

của Robot công nghiệp

1.8 Giới thiệu các

phương pháp đã nghiên

cứu và áp dụng điều

khiển bám quỹ đạo cho

hệ chuyển động của

Robot công nghiệp

2

Chương 2: Phương trình động học Robot công nghiệp

2.2 Phép biến đổi đồng

2.3 Các phép biến đổi

2.4 Phương trình động

2.5 Phương trình động

2.6 Bài tập phương

3

Chương 3: Phương trình động lực học Robot công nghiệp

3.1 Các khái niệm cơ

3.2 Mô hình động lực

3.3 Thuộc tính của

phương trình động lực

học

3.4 Cách thành lập

phương trình động lực

học

4

Chương 4: Thiết kế quỹ đạo chuyển động Robot công nghiệp

4.2 Thiết kế quỹ đạo

4.3 Thiết kế quỹ đạo

cho tay robot trong hệ

tọa độ Decac

5

Chương 5: Điểu khiển chuyển động Robot công nghiệp

5.2 Cơ sở lý thuyết

5.3 Một số phương

pháp điều khiển chuyển

động Robot công

nghiệp trong không gian

khớp

5.4 Một số phương pháp

điều khiển chuyển động

Robot công nghiệp

trong không gian làm

việc

6

Chương 6: Điểu khiển chuyển động Robot công nghiệp ứng dụng công nghệ mới

Trí tuệ nhân tạo

6.2.Giải thuật học củng

cố trong điều khiển tối

ưu

6.3 Giải thuật học củng

cố trong điều khiển

thích nghi bền vững

6.4 Áp dụng giải thuật

6.5 Chữa bài + Kiểm

7 PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN

TT

Điểm

thành

phần

(Theo QĐ Số:

686/QĐ-ĐHKTKTCN)

G1.4.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.1.3 G3.1.1 G3.1.1 G3.2.1

1

Điểm

quá

trình

(40%)

1 Kiểm tra thường xuyên

+ Hình thức: Tham

gia thảo luận, kiểm tra 15 phút, hỏi đáp

+ Số lần: Tối thiểu

1 lần/sinh viên

2 Kiểm tra định

kỳ lần 1 + Hình thức: tham gia thảo luận, kiểm tra 45 phút, hỏi đáp + Thời điểm: Tuần

4 ( sau khi hết chương2)

3 Kiểm tra định

kỳ lần 2 + Hình thức: Nộp bài tập lớn theo tình huống ứng dụng

+ Thời điểm: Tuần

8 ( sau khi hết chương 4)

4 Kiểm tra định

kỳ lần 3 + Hình thức: Nộp bài tập lớn theo tình huống ứng dụng

+ Thời điểm: Tuần

15 ( sau khi hết chương 5)

5 Kiểm tra chuyên cần

+ Hình thức: Điểm

tham gia học trên lớp

+ Hệ số: 3

2

Điểm

thi kết

thúc

học

phần

(60%)

Hình thức: Tự luận + Thời điểm: Theo lịch thi học kỳ + Tính chất: Bắt buộc

Ghi chú: Số lần kiểm tra định kỳ bằng số tín chỉ học phần

8 PHƯƠNG PHÁP DẠY VÀ HỌC

 Giảng viên giới thiệu học phần, tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, các địa chỉ website để tìm tư liệu liên quan đến môn học Nêu nội dung cốt lõi của chương và tổng kết chương, sử dụng bài giảng điện tử và các mô hình giáo cụ trực quan trong giảng dạy Tập trung hướng dẫn học, tư vấn học, phản hồi kết quả thảo luận, bài tập lớn, kết quả kiểm tra và các nội dung lý thuyết chính mỗi chương

 Các phương pháp giảng dạy có thể áp dụng: Phương pháp thuyết trình; Phương pháp thảo luận nhóm; Phương pháp mô phỏng; Phương pháp minh họa; Phương pháp miêu

tả, làm mẫu, phương pháp giảng dạy online sử dụng LMS, ZOOM…

 Sinh viên chuẩn bị bài từng chương, làm bài tập đầy đủ, trau dồi kỹ năng làm việc nhóm để chuẩn bị bài thảo luận

 Trong quá trình học tập, sinh viên được khuyến khích đặt câu hỏi phản biện, trình bày quan điểm, các ý tưởng sáng tạo mới dưới nhiều hình thức khác nhau

9 QUY ĐỊNH CỦA HỌC PHẦN

9.1 Quy định về tham dự lớp học

 Sinh viên/học viên có trách nhiệm tham dự đầy đủ các buổi học Trong trường hợp nghỉ học do lý do bất khả kháng thì phải có giấy tờ chứng minh đầy đủ và hợp lý

 Sinh viên vắng quá 50% buổi học dù có lý do hay không có lý do đều bị coi như không hoàn thành khóa học và phải đăng ký học lại vào học kỳ sau

 Tham dự các tiết học lý thuyết

 Thực hiện đầy đủ các bài tập được giao trong cuốn tài liệu học tập

 Tham dự kiểm tra giữa học kỳ

 Tham dự thi kết thúc học phần

 Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học

9.2 Quy định về hành vi lớp học

 Học phần được thực hiện trên nguyên tắc tôn trọng người học và người dạy Mọi hành vi làm ảnh hưởng đến quá trình dạy và học đều bị nghiêm cấm

 Sinh viên phải đi học đúng giờ quy định Sinh viên đi trễ quá 15 phút sau khi giờ học bắt đầu sẽ không được tham dự buổi học

 Tuyệt đối không làm ồn, gây ảnh hưởng đến người khác trong quá trình học

 Tuyệt đối không được ăn uống, nhai kẹo cao su, sử dụng các thiết bị như điện thoại,

máy nghe nhạc trong giờ học

10 TÀI LIỆU HỌC TẬP, THAM KHẢO

10.1 Tài liệu học tập:

[1] PGS.TS Võ Thu Hà, Ths Trần Sơn, Ths Nguyễn Minh Đông, Tài liệu học tập kỹ

thuật Robot , 2019

10.2 Tài liệu tham khảo:

[2] Nguyễn Mạnh Tiến, Điều khiển Robot công nghiệp, NXB Khoa học và Kỹ thuật 2007

[3] Đào Văn Hiệp, Kỹ thuật Robot, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2004

[4] Võ Thu Hà , Giáo trình thiết kế lập trình điều khiển robot : Lưu hành nội bộ , 2016

2011

11.HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN

 Các Khoa, Bộ môn phổ biến đề cương chi tiết cho toàn thể giáo viên thực hiện

 Giảng viên phổ biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào buổi học đầu tiên của học

phần

 Giảng viên thực hiện theo đúng đề cương chi tiết đã được duyệt