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 1.THÔNG TIN CHUNG Tên học phần (tiếng Việt): KỸ THUẬT ROBOT Tên học phần (tiếng Anh): ROBOT ENGINEERING Mã môn học: 001097 Khoa/Bộ môn phụ trách: Điện/ Điều khiển 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 tín chỉ: 3(39, 12, 90) Số tiết Lý thuyết: 39 Số tiết TH/TL: 12 Số tiết Tự học: Tính chất học phần: Bắt buộc Học phần học trước: Không Học phần tiên : Lý thuyết điều khiển tự động Các yêu cầu học phần: - Sinh viên phải có tài liệu học tập - Một tài liệu tham khảo, mục 10.2 MÔ TẢ HỌC PHẦN ( nội dung chương ) Cung cấp cho sinh viên kiến thức cấu hình cấu robot cơng nghiệp, động học vị trí thuận ngược; Động học lực học; Thiết kế quỹ đạo chuyển động cho cấu robot robot cơng nghiệp; Cấu hình hệ thống điều khiển thuật toán điều khiển chuyển động điểu khiển lực 553 MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC Kiến thức Tính tốn, thiết kế, lập trình điều khiển hệ chuyển động Robot: cấu hình cấu robot, động học vị trí thuận ngược; Động học lực học; Thiết kế quỹ đạo chuyển động cho cấu robot; Cấu hình hệ thống điều khiển thuật toán điều khiển chuyển động điểu khiển lực Kỹ Có khả sử dụng công cụ hỗ trợ thiết kế mô máy tính các hệ thống điều thuật toán điều khiển Robot; Vận dụng, Khai thác, lập trình hệ thống điều khiển thuật tốn điều khiển Robot; Xây dựng kế hoạch thực kế hoạch việc thiết kế vận hành hệ thống tự động Robot Có khả tích hợp thiết bị để thiết lập hệ thống điều khiển Robot Năng lực tự chủ trách nhiệm Nhận thức tầm quan trọng việc học tập sẵn sàng học tiếp chương trình nhằm nâng cao trình độ chuyên môn Làm chủ khoa học công nghệ công cụ lao động tiên tiến thực tế; chịu áp lực công việc, giải hợp lý vấn đề phát sinh đề xuất giải pháp để thực cơng việc hiệu Có phẩm chất đạo đức tốt; có ý thức kỷ luật tác phong công nghiệp, tuân thủ nội quy, quy định pháp luật ngun tắc an tồn nghề nghiệp; có trách nhiệm với công việc, tập thể xã hội 4.CHUẨN ĐẦU RA HỌC PHẦN Mã CĐR G1 G1.4.3 G2 G2.1.1 G2.1.2 Mô tả CĐR học phần Sau học xong mơn học này, người học có thể: Về kiến thức Tính tốn, thiết kế, lập trình điều khiển hệ chuyển động Robot ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI vào điều khiển chuyển động RBCN: cấu hình cấu robot, động học vị trí thuận ngược; Động học lực học; Thiết kế quỹ đạo chuyển động cho cấu robot; Cấu hình hệ thống điều khiển thuật toán điều khiển chuyển động điểu khiển lực Về kỹ Có khả sử dụng công cụ hỗ trợ thiết kế mô máy tính các hệ thống điều thuật toán điều khiển Robot Vận dụng, Khai thác, lập trình hệ thống điều khiển thuật tốn điều khiển Robot; Xây dựng kế hoạch thực kế hoạch việc thiết kế vận hành hệ thống tự 554 CĐR CTĐT 1.4.3 2.1.1 2.1.2 động Robot G2.13 G3 G3.1.1 Có khả tích hợp thiết bị để thiết lập hệ thống điều khiển Robot ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI vào điều khiển chuyển động RBCN Năng lực tự chủ trách nhiệm Nhận thức tầm quan trọng việc học tập sẵn sàng học tiếp chương trình nhằm nâng cao trình độ chun mơn 2.1.3 3.1.1 3.1.2 G3.1.2 Làm chủ khoa học công nghệ công cụ lao động tiên tiến thực tế; chịu áp lực công việc, giải hợp lý vấn đề phát sinh đề xuất giải pháp để thực cơng việc hiệu 3.2.1 G3.2.1 Có phẩm chất đạo đức tốt; có ý thức kỷ luật tác phong công nghiệp, tuân thủ nội quy, quy định pháp luật ngun tắc an tồn nghề nghiệp; có trách nhiệm với công việc, tập thể xã hội NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY Tuần thứ Số tiết LT Nội dung Số tiết TH Tài liệu học tập, tham khảo Chương 1: Tổng quan vấn đề điều khiển chuyển động Robot công nghiệp 1.1 Một số khái niệm Robot công nghiệp 1.2 Mục tiêu ứng dụng Robot công nghiệp 1.3 Cấu trúc hệ thống Robot công nghiệp 1.4 Chỉ tiêu đánh giá chung độ xác Robot cơng nghiệp 1.5 Khái quát chung vấn đề điều khiển Robot công nghiệp 1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ xác bám quỹ đạo hệ chuyển động Robot cơng nghiệp 1.7 Các phương pháp điều khiển chuyển động Robot công nghiệp 1.8 Giới thiệu phương pháp nghiên cứu áp dụng điều khiển bám quỹ đạo cho hệ chuyển động Robot công nghiệp 555 [1], [2], [3],[4], [5] Tuần thứ Số tiết LT Nội dung Số tiết TH Tài liệu học tập, tham khảo Chương 2: Phương trình động học Robot cơng nghiệp 2.1 Giới thiệu chung 2.2 Phép biến đổi đồng 2.3 Các phép biến đổi [1], [2], [3],[4], [5] [1], [2], [3],[4], [5] [1], [2], [3],[4], [5] [1], [2], [3],[4], [5] [1], [2], [3],[4], [5] 2.4 Phương trình động học thuận 2.5 Phương trình động học ngược 2.4 Phương trình động học thuận 2.5 Bài tập phương trình động học thuận 2.5 Phương trình động học ngược 2.6 Bài tập phương trình động học ngược Chương 3: Phương trình động lực học Robot công nghiệp 3.1 Các khái niệm 3.2 Mơ hình động lực học 3.3 Thuộc tính phương trình động lực học 3.4 Cách thành lập phương trình động lực học 3.4 Cách thành lập phương trình động lực học 7 3.5 Bài tập Bài thảo luận chương 1,2,3(trên lớp) Bài thảo luận chương 1,2,3 (trực tuyến) [1], [2], [3],[4], [5] [1], [2], [3],[4], [5] Chương 4: Thiết kế quỹ đạo chuyển động Robot công nghiệp 4.1 Khái niệm chung 4.2 Thiết kế quỹ đạo không gian khớp 4.3 Thiết kế quỹ đạo cho tay robot hệ tọa độ 556 [1], [2], [3],[4], [5] Tuần thứ Số tiết LT Nội dung Số tiết TH Tài liệu học tập, tham khảo Decac 4.3 Thiết kế quỹ đạo cho tay robot hệ tọa độ Decac (tiếp) 4.4 tập Chương 5: Điểu khiển chuyển động Robot công nghiệp [1], [2], [3],[4], [5] [1], [2], [3],[4], [5] [1], [2], [3],[4], [5] 5.1 Khái niệm chung 5.2 Cơ sở lý thuyết điều khiển Robot 10 11 5.3 Một số phương pháp điều khiển chuyển động Robot công nghiệp không gian khớp 5.4 Một số phương pháp điều khiển chuyển động Robot công nghiệp không gian làm việc Chương 6: Điểu khiển chuyển động Robot công nghiệp ứng dụng cơng nghệ Trí tuệ nhân tạo Giới thiệu AI 12 6.2.Giải thuật học củng cố điều khiển tối ưu [1], [2], [3],[4], [5] 13 6.3 Giải thuật học củng cố điều khiển thích nghi bền vững [1], [2], [3],[4], [5] 14 6.4 Áp dụng giải thuật cho Robot di động [1], [2], [3],[4], [5] 15 15 Bài thảo luận chương 4,5 (trên lớp) Bài thảo luận chương 4,5 (trực tuyến) [1], [2], [3],[4], [5] [1], [2], [3],[4], [5] 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 557 (Lưu ý: Khi đánh giá mức độ đóng góp “nội dung giảng dạy” tới tiêu chuẩn (Gx.x.x) ảnh hưởng tới việc phân bổ thời lượng giảng dạy phần nội dung giảng dạy mức độ ưu tiên kiểm tra đánh giá nội dung đó) Chuẩn đầu học phần Chương Nội dung giảng dạy G3.1 G3 2.1 Chương 1: Tổng quan vấn đề điều khiển chuyển động Robot công nghiệp 1.1 Một số khái niệm 2 Robot công nghiệp 1.2 Mục tiêu ứng dụng Robot công 2 nghiệp 1.3 Cấu trúc hệ thống Robot công 2 nghiệp 1.4 Chỉ tiêu đánh giá chung độ xác 2 Robot công nghiệp 1.5 Khái quát chung vấn đề điều khiển 2 Robot công nghiệp 1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ xác bám quỹ đạo hệ chuyển 2 động Robot công nghiệp 1.7 Các phương pháp điều khiển chuyển động 2 Robot công nghiệp 1.8 Giới thiệu phương pháp nghiên cứu áp dụng điều 2 khiển bám quỹ đạo cho hệ chuyển động Robot công nghiệp Chương 2: Phương trình động học Robot cơng nghiệp 2.1 Giới thiệu chung 2 2.2 Phép biến đổi đồng 2 2.3 Các phép biến đổi 2 2.4 Phương trình động 2 2 2 học thuận 2.5 Phương trình động 2 2 2 học ngược 2.6 Bài tập phương 2 2 2 trình động học ngược Chương 3: Phương trình động lực học Robot công nghiệp 3.1 Các khái niệm 2 G1.4.3 G2.1.1 G2.1.2 558 G2.1.3 G3.1.1 3.2 Mơ hình động lực 2 2 học 3.3 Thuộc tính phương trình động lực 2 2 học 3.4 Cách thành lập phương trình động lực 2 2 học 3.5 Bài tập 2 2 2 3.6 Bài tập (TIẾP) 2 2 2 Chương 4: Thiết kế quỹ đạo chuyển động Robot công nghiệp 4.1 Khái niệm chung 2 4.2 Thiết kế quỹ đạo 2 2 không gian khớp 4.3 Thiết kế quỹ đạo cho tay robot hệ 2 2 tọa độ Decac 4.4 Bài tập 2 2 Chương 5: Điểu khiển chuyển động Robot công nghiệp 5.1 Khái niệm chung 2 5.2 Cơ sở lý thuyết 2 điều khiển Robot 5.3 Một số phương pháp điều khiển chuyển động Robot công 2 2 2 nghiệp không gian khớp 5.4 Một số phương pháp điều khiển chuyển động Robot công nghiệp 2 2 2 không gian làm việc Chương 6: Điểu khiển chuyển động Robot cơng nghiệp ứng dụng cơng nghệ Trí tuệ nhân tạo Giới thiệu AI 6.2.Giải thuật học củng cố điều khiển tối ưu 6.3 Giải thuật học củng cố điều khiển thích nghi bền vững 6.4 Áp dụng giải thuật cho Robot di động 6.5 Chữa + Kiểm tra 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 559 PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN Điểm TT thành phần Quy định Chuẩn đầu học phần (Theo QĐ Số: 686/QĐG1.4.3 G2.1.1 G2.1.2 G2.1.3 G3.1.1 G3.1.1 G3.2.1 ĐHKTKTCN) Kiểm tra thường xuyên + Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 15 phút, hỏi đáp + Số lần: Tối thiểu lần/sinh viên + Hệ số: x x x x x x x Kiểm tra định kỳ lần + Hình thức: tham gia thảo luận, kiểm tra 45 phút, hỏi đáp + Thời điểm: Tuần ( sau hết chương2) + Hệ số: Điểm trình (40%) x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Kiểm tra định kỳ lần + Hình thức: Nộp tập lớn theo tình ứng dụng + Thời điểm: Tuần ( sau hết chương 4) + Hệ số: Kiểm tra định kỳ lần + Hình thức: Nộp tập lớn theo tình ứng dụng + Thời điểm: Tuần 15 ( sau hết chương 5) + Hệ số: Kiểm tra chuyên cần + Hình thức: Điểm danh theo thời gian 560 x x tham gia học lớp + Hệ số: Điểm Hình thức: Tự luận thi kết + Thời điểm: Theo thúc lịch thi học kỳ học + Tính chất: Bắt phần buộc (60%) x x x Ghi chú: Số lần kiểm tra định kỳ số tín học phần x x x x PHƯƠNG PHÁP DẠY VÀ HỌC Giảng viên giới thiệu học phần, tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, địa website để tìm tư liệu liên quan đến mơn học Nêu nội dung cốt lõi chương tổng kết chương, sử dụng giảng điện tử mơ hình giáo cụ trực quan giảng dạy Tập trung hướng dẫn học, tư vấn học, phản hồi kết thảo luận, tập lớn, kết kiểm tra nội dung lý thuyết chương Các phương pháp giảng dạy 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 chương, làm tập đầy đủ, trau dồi kỹ làm việc nhóm để chuẩn bị thảo luận Trong trình học tập, sinh viên khuyến khích đặt câu hỏi phản biện, trình bày quan điểm, ý tưởng sáng tạo nhiều hình thức khác QUY ĐỊNH CỦA HỌC PHẦN 9.1 Quy định tham dự lớp học Sinh viên/học viên có trách nhiệm tham dự đầy đủ buổi học Trong trường hợp nghỉ học lý bất khả kháng phải có giấy tờ chứng minh đầy đủ hợp lý Sinh viên vắng 50% buổi học dù có lý hay khơng có lý bị coi khơng hồn thành khóa học phải đăng ký học lại vào học kỳ sau Tham dự tiết học lý thuyết Thực đầy đủ tập giao tài liệu học tập Tham dự kiểm tra học kỳ Tham dự thi kết thúc học phần Chủ động tổ chức thực tự học 9.2 Quy định hành vi lớp học Học phần thực nguyên tắc tôn trọng người học người dạy Mọi hành vi làm ảnh hưởng đến trình dạy học bị nghiêm cấm Sinh viên phải học quy định Sinh viên trễ 15 phút sau học bắt đầu không tham dự buổi học 561 Tuyệt đối không làm ồn, gây ảnh hưởng đến người khác q trình học Tuyệt đối khơng ăn uống, nhai kẹo cao su, sử dụng thiết bị điện thoại, máy nghe nhạc 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 Kỹ thuật 2007 [3] Đào Văn Hiệp, Kỹ thuật Robot, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2004 [4] Võ Thu Hà, Giáo trình thiết kế lập trình điều khiển robot : Lưu hành nội bộ, 2016 [5] Nguyễn Văn Khang, Chu Anh Mỳ, Cơ sở Robot công nghiệpRobot, NXB Giáo dục, 2011 11.HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN Các Khoa, Bộ môn phổ biến đề cương chi tiết cho toàn thể giáo viên thực Giảng viên phổ biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào buổi học học phần Giảng viên thực theo đề cương chi tiết duyệt 562