*** Status fertig *** --- Angabe der Prüfungsordnung (ohne Angabe: PO 2011) *** PO 2024 *** ------------------------------------------------------------------ --- --- Vorlage für Modulbeschreibungen --- --- Version: 2.0 --- --- Allgemeine Hinweise: --- --- - Kommentare beginnen mit --- und werden komplett ignoriert --- --- - Wichtige Schfüsselwörter beginnen mit *** und dürfen nicht --- verändert oder gelöscht werden!!! --- --- - Die Eingaben müssen immer in den leeren Zeilen nach *** erfolgen. --- --- - Für einen Zeilenumbruch muss eine Leerzeile eingegeben werden. --- ------------------------------------------------------------------ *** Studiengang und Semester --- Folgende Studiengänge sind möglich: --- --- --- Das Semester wird davor geschrieben, auch Semesterbereiche möglich --- Wenn das Modul in mehreren Studiengängen verwendet wird, werden diese --- durch Komma getrennt aufgeführt. --- 2MaII *** Modulbezeichnung --- Name laut Modulliste verwenden Robotic Systems *** Englische Modulbezeichnung Robotic Systems *** Modulkuerzel ROSY *** *** Modulsprache Englisch *** Art --- nur Alternativen: Pflichtfach, Wahlpflichtfach --- --- Beispiele: --- Pflichtfach --- Wahlpflichtfach --- Pflichtfach Vertiefung Technische Informatik --- Pflichtfach/Compulsory Subject --- Pflichtfach Vertiefung Informationsverarbeitung für cyber-physische Systeme und Vertiefung Industrial Cyber-Physical Systems ---Wahlpflichtfach Zertifikat Industrial Cyber-Physical Systems ---Wahlpflichtfach Zertifikat Informationsverarbeitung für cyber-physische Systeme Pflichtfach *** ECTS-Punkte --- nur Zahl angeben --- Beispiele: --- 5 --- 7,5 5 *** Studentische Arbeitsbelastung --- Angabe als x Stunden Kontaktzeit und y Stunden Selbststudium --- Format: x, y 60, 90 *** Voraussetzungen (laut Prüfungsordnung) --- nur Modulbezeichnungen aufführen, z.B. Java 1 *** Empfohlene Voraussetzungen --- zusätzliche Module, die nicht in Prüfungsordnung als Voraussetzung stehen --- nur Modulbezeichnungen aufführen, z.B. Java 1 *** Pruefungsform und -dauer --- Alternativen: --- Klausur 1,5 h --- Klausur 1,5h oder mündliche Prüfung --- Mündliche Prüfung --- Erstellung und Dokumentation von Rechnerprogrammen Klausur 1,5 h oder mündliche Prüfung *** Lehrmethoden und Lernmethoden --- Alternativen: Vorlesung, Praktikum, Seminar, Studentische Arbeit --- Falls Modul aus mehreren Veranstaltungen besteht, werden diese durch --- Komma getrennt aufgeführt. Vorlesung, Praktikum *** Modulverantwortlicher --- Vorname abgekürzt, keine Titel --- Beispiel: F. Rump G. Kane *** Qualifikationsziele --- The students understand and are able to describe the mechatronics and SW structure of robots. They have know-how about robotic applications, centered around industrial processes. In these areas they gain knowledge about both, the hardware components of robots, their many sensors, actuators, and physical configurations, as well as the algorithmic kinematics and dynamics and software components required to drive them. The students become familiar with the periphery of a standard industrial robotic cell, and its interaction in the complete process environment. Knowledge about standard SW-Interfaces to integrate robots in an Industrial Cyber-Physical System are acquired by learning the robot as a CPS-component within a RAMI4.0-compliant automation architecture. The students are to gain an insight in the emerging trends in the fields of robotics, Man-Machine Interaction, Light Weight Robots and the widening fields of robotics in an industrialized nation, including Medical Robotics, Agricultural Robots, Search and Rescue Robots and more. Die Studierenden verstehen und können die Mechatronik und SW-Struktur von Robotern beschreiben. Sie verfügen über Know-how zu Roboteranwendungen rund um industrielle Prozesse. In diesen Bereichen erwerben sie Kenntnisse sowohl über die Hardwarekomponenten von Robotern, ihre zahlreichen Sensoren, Aktoren und physikalischen Konfigurationen als auch über die algorithmische Kinematik und Dynamik sowie die Softwarekomponenten, die zu ihrem Antrieb erforderlich sind. Die Studierenden lernen die Peripherie einer Standard-Industrieroboterzelle und deren Interaktion in der gesamten Prozessumgebung kennen. Kenntnisse über Standard-SW-Schnittstellen zur Integration von Robotern in ein industrielles Cyber-Physical-System werden durch das Erlernen des Roboters als CPS-Komponente innerhalb einer RAMI4.0-konformen Automatisierungsarchitektur erworben. Die Studierenden sollen einen Einblick in die aufkommenden Trends in den Bereichen Robotik, Mensch-Maschine-Interaktion, Leichtbau-Roboter, Softrobotik und die sich erweiternden Bereiche der Robotik in einem Industrieland gewinnen, darunter medizinische Robotik, landwirtschaftliche Roboter, Such- und Rettungsroboter und mehr. *** Lehrinhalte --- Overview of different types of robots including structural and behavioral specifications: working-space, energy-sources, etc. Introduction to Robotic Kinematics (forward and backward), Robotic Dynamics. HW- and SW- Interfaces for integrating the robot in an industrial flexible cell. Selection of different types of Sensors, Actuators and Grippers as well as their application domains. Overview of current and emerging fields for robotics: Industrial Robotics, Medical Robotics, Delivery Robotics, Agricultural Robotics. Overview of traditional industrial robotized processes: welding, cutting, cleaning, palletizing, tendering, assembly/disassembly: which kind of robot and energy source is recommendable for each kind of application. SW-Communication Interfaces for connecting a robot to a ICPS-based service cloud. Introduction to ROS, IROS, SKIROS (Robot Operating Systems). Combining seminars and practical projects, contents will be adapted to the latest outcomes of research and Innovation projects of the I2AR Institute. Überblick über verschiedene Robotertypen einschließlich Struktur- und Verhaltensspezifikationen: Arbeitsraum, Energiequellen usw. Einführung in die Roboterkinematik (vorwärts und rückwärts), Roboterdynamik. HW- und SW-Schnittstellen zur Integration des Roboters in eine industrielle flexible Zelle. Auswahl verschiedener Arten von Sensoren, Aktoren und Greifern sowie deren Anwendungsbereiche. Überblick über aktuelle und aufstrebende Bereiche der Robotik: Industrierobotik, medizinische Robotik, Lieferrobotik, Agrarrobotik. Überblick über traditionelle industrielle Roboterprozesse: Schweißen, Schneiden, Reinigen, Palettieren, Ausschreibung, Montage/Demontage: Welche Art von Roboter und Energiequelle ist für jede Art von Anwendung empfehlenswert? SW-Kommunikationsschnittstellen zur Anbindung eines Roboters an eine ICPS-basierte Service-Cloud. Einführung in ROS, IROS, SKIROS (Roboterbetriebssysteme). Durch die Kombination von Seminaren und Praxisprojekten werden die Inhalte an die neuesten Ergebnisse der Forschungs- und Innovationsprojekte des I2AR-Instituts angepasst. *** Literatur John J Craig: Introduction to Robotics, Mechanics and Control. Prentice Hall 2003. Heimann, B., Gerth,G. und Popp, K.: Mechatronik, 3. Auflage, Hanser 2007. Roddeck, W.: Einführung in die Mechatronik, Teubner, Stuttgart, 1997. Vogel, J.: Elektrische Antriebe, Hüthig, Berlin, 1988. --- Script / Lecture-Notes. Steven M. LaValle, Planning Algorithms, Cambridge University Press, 2006 ------------------------------------------------------------------ --- --- Hier beginnt die Aufzählung der einzelnen Lehrveranstaltungen --- des Moduls (z.B. Vorlesung und Praktikum). --- --- Falls mehrere Lehrveranstaltungen vorgesehen sind, bitte die --- entsprechenden Bereiche auskommentieren. --- ------------------------------------------------------------------ *** Titel der Lehrveranstaltung --- Beispiel: Praktikum Informationssysteme Introduction Robotic Systems *** Dozent --- Vorname abgekürzt, keine Titel --- Beispiel: F. Rump G. Kane *** SWS --- Zahl angeben 2 *** Titel der Lehrveranstaltung Industrial Robotic Systems *** Dozent A. W. Colombo *** SWS 2