TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
1. Thông tin chung về môn học
- Tên môn học: Kết cấu Robot
- Mã môn học: 21372807
- Số tín chỉ: 2
- Thuộc chương trình đào tạo của khóa, bậc: 09, Đại học.
- Loại môn học:
Bắt buộc:
Lựa chọn: x
- Các môn học tiên quyết (những môn phải học trước môn này): Cơ học lý thuyết,
nguyên lý máy, kĩ thuật lập trình, chi tiết máy.
- Các môn học kế tiếp (những môn học ngay sau môn này): Kỹ thuật điều khiển robot.
- Giờ tín chỉ đối với các hoạt động:
Nghe giảng lý thuyết : 20 tiết
Làm bài tập trên lớp : 10 tiết
Thảo luận : 15 tiết
Thực hành, thực tập (ở PTN, nhà máy, studio, điền dã, thực tập...): 0 tiết
Hoạt động theo nhóm : 5 tiết
Tự học : 60 giờ
- Khoa/ Bộ môn phụ trách môn học: Cơ – Điện – Điện Tử/ Kĩ thuật cơ khí.
2. Mục tiêu của môn học
- Kiến thức: Nắm được kiến thức cơ sở của ngành học, đặc biệt là kết cấu robot
- Kỹ năng: Có các kỹ năng tư duy, phân tích và ra quyết định, kỹ năng thiết kế, điều
khiển robot.
- Thái độ, chuyên cần: Yêu thích môn học, ngành học mà sinh viên đang theo học.
3. Tóm tắt nội dung môn học (khoảng 150 từ)
Môn học này là môn học kỹ thuật cơ sở, nhằm trang bị cho sinh viên những phương
pháp tính toán và phân tích động lực học các chuyển động cơ bản của robot. Đặc biệt là
sử dụng phương pháp xây dựng ma trận và mô hình hóa, lập trình và giải bằng chương
trình Matlab.
4. Tài liệu học tập
- Tài liệu liệu bắt buộc:
[1] Trần Hoàng Nam , Giải bài toán ngược động học, động lực học và điều khiển trượt rôbốt dư
dẫn động dựa trên thuật toán hiệu chỉnh gia lượng véc tơ tọa độ suy rộng.
- Tài liệu tham khảo:
[1] Cao Hoàng Long, Lập trình robot tự động đơn giản với vi điều khiển PIC16F877A.
[2] Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco, Robotics - Modelling, Planning and Control , .
[3] Nguyễn Mạnh Trường, Giáo trình Robocon.
[4] PGS.TS Đào Văn Hiệp, Kỹ thuật robot.
5. Các phương pháp giảng dạy và học tập của môn học
- Phương pháp giảng dạy: lên lớp.
- Phương pháp học tập:
Nghe giảng lý thuyết.
Làm bài tập trên lớp.
Thảo luận.
Hoạt động theo nhóm.
Tự học.
6. Chính sách đối với môn học và các yêu cầu khác của giảng viên
- Các yêu cầu và kỳ vọng đối với môn học: mô hình hóa các mô hình cơ học thực tế.
- Yêu cầu và cách thức đánh giá, sự hiện diện trên lớp: 0.5 điểm /10 điểm: 5%.
- Mức độ tích cực tham gia các hoạt động trên lớp: 0.5 điểm /10 điểm: 5%.
- Chuẩn bị bài trước khi lên lớp: bắt buộc.
- Kiểm tra đột xuất các bài đọc bắt buộc: 2 tuần một lần: 10%.
- Kiểm tra giữa kì: 1 điểm/10 điểm: 10%.
- Trao dồi kỹ năng học nhóm, làm tiểu luận, đồ án môn học: cộng vào các cột trên.
- Các qui định về thời hạn, chất lượng các bài tập, bài kiểm tra, kỹ thuật tìm kiếm
thông tin (thư viện và trên internet): cộng vào các cột trên.
7. Thang điểm đánh giá
Giữa kì: 1 điểm/10 điểm: 10%.
Quá trình: 2 điểm/10 điểm: 20%.
Cuối kì: 7 điểm/10 điểm: 70%.
8. Phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập môn học
8.1. Đối với môn học lý thuyết hoặc vừa lý thuyết vừa thực hành
8.1.1. Kiểm tra – đánh giá quá trình: Có trọng số chung là 30%, bao gồm các điểm
đánh giá bộ phận như sau (việc lựa chọn các hình thức đánh giá bộ phận, trọng số
của từng phần do giảng viên đề xuất, Tổ trưởng bộ môn thông qua):
- Điểm kiểm tra thường xuyên trong quá trình học tập: 0.5 điểm /10 điểm: 5%.
- Điểm đánh giá nhận thức và thái độ tham gia thảo luận: 0.5 điểm /10 điểm: 5%.
- Điểm đánh giá phần thực hành: 0 điểm.
- Điểm chuyên cần: 1 điểm /10 điểm: 10%.
- Điểm tiểu luận: 0 điểm.
- Điểm thi giữa kỳ: 1 điểm/10 điểm: 10%.
- Điểm đánh giá khối lượng tự học, tự nghiên cứu của sinh viên (hoàn thành tốt nội
dung, nhiệm vụ mà giảng viên giao cho cá nhân/ tuần; bài tập nhóm/ tháng; bài tập cá
nhân/ học kì,…): cộng vào các cột điểm trên nếu thiếu.
8.1.2. Kiểm tra - đánh giá cuối kỳ: Điểm thi kết thúc học phần có trọng số 70%
- Hình thức thi (tự luận/ trắc nghiệm/ vấn đáp, hoặc bao gồm các hình thức): tự
luận.
- Thời lượng thi: 60 phút.
- Sinh viên được tham khảo tài liệu hay không khi thi: có.
9. Nội dung chi tiết môn học (ghi tên các phần, chương, mục, tiểu mục…vào cột (1))
và phân bổ thời gian (ghi số tiết hoặc giờ trong các cột (2), (3, (4), (5), (6) và (7))
Nội dung
Hình thức tổ chức dạy học môn học
Tổng
Lên lớp Thực
hành, thí
nghiệm,
thực tập,
rèn
nghề,..
Tự
học, tự
nghiên
cứu
Lý
thuyết Bài
tập Thảo
luận
Chương I. Tổng quan về rôbôt
1.1.Các khái niệm về rôbôt
1.2. Phân loại
1.2.1. Phân loại theo hình học không gian
hoạt động
1.2.1.1. Rôbôt toạ độ vuông góc
1.2.1.2. Rôbôt toạ độ trụ
1.2.1.3. Rôbôt toạ độ cầu
1.2.1.4.Rôbôt khớp bản lề
1.2.2. Phân loại theo thế hệ
1.2.2.1. Phân loại theo thế hệ thứ nhất
3 2 10 15
1.2.2.2. Phân loại theo thế hệ thứ 2
1.2.2.3. Phân loại theo thế hệ thứ 3
1.2.2.4. Phân loại theo thế hệ thứ 4
1.2.2.5. Phân loại theo thế hệ thứ 5
1.3. Ứng dụng
1.3.1. Mục tiêu của ứng dụng
1.3.2. Các bước ứng dụng
Chương II : Cấu tạo chung của rôbôt
2.Tay máy
2.1.1.Bậc tự do của tay máy
2.1.2.Tay máy toạ độ vuông góc
2.1.3.Tay máy toạ độ trụ
2.1.4.Tay máy toạ độ cầu
2.1.5.Tay máy toạ độ toàn khớp bản lề và
SCARA
2.1.6.Cổ tay máy
2.1.7.Các chế độ hoạt động của tay máy
và rôbôt công nghiệp
3 2 2 10 17
Chương III. Cơ sở lựa chọn rôbôt
3.1. Các thông số kỹ thuật
3.1.1. Sức nâng của tay máy 3.1.2. Số
bậc tự do của phần công tác
3.1.3. Vùng cơ công tác
3.1.4. Độ chính xác định vị
3.1.5. Tốc độ định vị
3.1.6. Đặc tính của hệ điều khiển
3.1.6.1. Kiểu điều khiển
3.1.6.2. Bộ nhớ
3.1.6.3. Giao diện với thiết bị ngoại
vi
3.1.6.4. Các tiện ích
3.2. Thiết kế và tổ hợp
3 2 10 15
3.2.1. Các nguyên tắc chung
3.2.1.1. Đảm báo sự đồng bộ của
hệ thống
3.2.1.2. Xuất phát từ yêu cầu công
nghệ
3.2.1.3. Chọn kết cấu điển hình
3.2.1.4. Đảm bảo sự hoà hợp với
môi trường
3.2.1.5. Sự hoà hợp giữa rôbôt với
người dùng
3.2.1.6. Thiết kế có định hướng sản
xuất
3.2.2. Các công việc phải tiến hành khi
thiết kế rôbôt
3.2.3. Thiết kế theo phương pháp tổ hợp
modul
3.3. Một số kết cấu điển hình
3.3.1. Rôbôt cố định trên nền
3.3.2. Rôbôt cố định trên nền dùng toạ độ
cầu
3.3.3. Rôbôt treo
3.3.4. Rôbôt cố định thích nghi
3.4. Cơ cấu tay kẹp
3.4.1. Khái niệm và phân loại
3.4.2. Kết cấu
3.4.2.1. Tay kẹp cơ khí
3.4.2.2.Tay kẹp dùng chân không
và điện từ
3.4.2.3. Tay kẹp dùng buồng đàn
hồi
3.4.2.4. Tay kẹp thích nghi
3.4.3 Phương pháp tính toán tay kẹp
3.4.3.1. Tính toán tay kẹp cơ khí
3.4.3.2. Tính toán tay kẹp chân
không và điện từ