Ders Detayı
Ders Tanımı
| Ders | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| PROTEZ, REH. VE YARDIMCI CİHAZLARIN TASARIMI | - | Bahar Dönemi | 3+2 | 4 | 8 |
| Ders Programı |
| Ön Koşul Dersleri | |
| Önerilen Seçmeli Dersler |
| Dersin Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | Yüksek Lisans |
| Dersin Türü | Programa Bağlı Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Dr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU |
| Dersi Verenler | Dr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Amacı | Bu ders öğrencilere robotik ve kontrol arka planı sağlar. Öğrencilere bu derste öğrendikleri bilgileri uygulamalı etkinliklerle pekiştirme fırsatı sunar. |
| Dersin İçeriği | Bu ders; Dersle ilgili bilgilerin açıklanması, Robotiğe giriş, Robotik uygulamaları, Rijit hareketler, Rotasyon Matrisleri, Euler Açıları, Yuvarlanma-Yunuslama-Sapma Açıları,Homojen Dönüşümler, Çarpık Simetrik Matrisler, Açısal Hız ve İvme,İleri Kinematik, Ters Kinematik,Hız Kinematiği, Jacobian Matris Türetimi, Tekillik,Dinamik, Euler – Lagrange Formülasyonu, İki Eklemli Düzlemsel Manipulator Uygulaması,Dinamik, Newton - Euler Formülasyonu, İki Eklemli Düzlemsel Manipulator Uygulaması,Bağımsız Eklem Kontrolü, Eyleyici Dinamiği, PD & PID Kontrol ,Ara Sınav Haftası,Durum-Uzay Tasarımı, Durum Geribildirim Kontrolü, Gözlemciler,İleri Beslemeli Kontrol ve Hesaplanmış Tork,Robotik Manipulatörler için Çok Değişkenli Kontrol: Tersinir Dinamiği, Kartezyen Kontrol,Temas Modellemesi, Kuvvet Kontrolü,Sertlik ve Esneklik, Görev Alanında Ters Dinamikler, Empedans Kontrolü, Hibrit Pozisyon-Kuvvet Kontrolü,Proje Sunumları; konularını içermektedir. |
| Dersin Öğrenme Kazanımları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
| Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler: 1. Endüstriyel ve endüstriyel olmayan robotların ana tiplerini sınıflandırır. 2. Tek zincirli robot kinematik ve dinamik analiz için çeşitli matematiksel araçları ve robot izleme ve kuvvet kontrolü için temel kontrol metodolojilerini kullanır, 3. Düzgün yörüngeleri üretir, 4. Robotik tasarımlar için uygun çalıştırma ve redüksiyon mekanizmalarını seçer, 5. Bağımsız ortak ve çok değişkenli kontrol stratejileri altında robot manipülatörlerinin dinamiklerini simüle eder, 6. Robotik sistemlerde çeşitli tıbbi robotik yapıları tanımlar ve donanım tabanlı uygulamaları tecrübe eder. |
| Öğretim Yöntemleri: | |
| Ölçme Yöntemleri: |
Ders Akışı
| Sıra | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Dersle ilgili bilgilerin açıklanması, Robotiğe giriş, Robotik uygulamaları, Rijit hareketler, Rotasyon Matrisleri, Euler Açıları, Yuvarlanma-Yunuslama-Sapma Açıları | Ders sunuları ve ders kitabının 1. ve 2. bölümü |
| 2 | Homojen Dönüşümler, Çarpık Simetrik Matrisler, Açısal Hız ve İvme | Ders sunuları ve ders kitabının 2. bölümü |
| 3 | İleri Kinematik, Ters Kinematik | Ders sunuları ve ders kitabının 3. ve 4. bölümleri |
| 4 | Hız Kinematiği, Jacobian Matris Türetimi, Tekillik | Ders sunuları ve ders kitabının 5. bölümü |
| 5 | Dinamik, Euler – Lagrange Formülasyonu, İki Eklemli Düzlemsel Manipulator Uygulaması | Ders sunuları ve ders kitabının 6. bölümü |
| 6 | Dinamik, Newton - Euler Formülasyonu, İki Eklemli Düzlemsel Manipulator Uygulaması | Ders sunuları ve ders kitabının 6. bölümü |
| 7 | Bağımsız Eklem Kontrolü, Eyleyici Dinamiği, PD & PID Kontrol | Ders sunuları ve ders kitabının 7. bölümü |
| 8 | Ara Sınav Haftası | |
| 9 | Durum-Uzay Tasarımı, Durum Geribildirim Kontrolü, Gözlemciler | Ders sunuları ve ders kitabının 7. bölümü |
| 10 | İleri Beslemeli Kontrol ve Hesaplanmış Tork | Ders sunuları ve ders kitabının 7. bölümü |
| 11 | Robotik Manipulatörler için Çok Değişkenli Kontrol: Tersinir Dinamiği, Kartezyen Kontrol | Ders sunuları ve ders kitabının 8. bölümü |
| 12 | Temas Modellemesi, Kuvvet Kontrolü | Ders sunuları ve ders kitabının 9. bölümü |
| 13 | Sertlik ve Esneklik, Görev Alanında Ters Dinamikler, Empedans Kontrolü, Hibrit Pozisyon-Kuvvet Kontrolü | Ders sunuları ve ders kitabının 9. bölümü |
| 14 | Proje Sunumları |
| Kaynak |
| Robot Dynamics and Control Spong Vidyasagar 1989 John Wiley and Sons |
| 1. MATLAB Control System Toolbox, SIMULINK (Kod Örnekleri) 2. Arduino (Built-in Examples) https://www.arduino.cc/en/Tutorial/BuiltInExamples |
Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
| Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı | |||||||
| No | Program Yeterliliği | Katkı Düzeyi | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Temel bilimleri, matematik ve mühendislik bilimlerini üst düzeyde anlar ve uygular, alanında en son gelişmeler dahil olmak üzere genişlemesine ve derinlemesine bilgi sahibidir. | X | |||||
| 2 | Mühendisliğin ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrar, yeni ve karmaşık fikirleri analiz, sentez ve değerlendirmede uzmanlık gerektiren bilgileri kullanarak özgün sonuçlara ulaşır. | X | |||||
| 3 | Bir alanda en yeni bilgilere ulaşır ve bunları kavrayarak araştırma yapabilmek için gerekli yöntem ve becerilerde üst düzeyde yeterliğe sahiptir. | X | |||||
| 4 | Bilime veya teknolojiye yenilik getiren, yeni bir bilimsel yöntem veya teknolojik ürün/süreç geliştiren ya da bilinen bir yöntemi yeni bir alana uygulayan kapsamlı bir çalışma yapar. | X | |||||
| 5 | Akademik çalışmalarının çıktılarını saygın akademik ortamlarda yayınlayarak bilim ve teknoloji literatürüne katkıda bulunur. | X | |||||
| 6 | Bilimsel, teknolojik, sosyal ve kültürel gelişmeleri değerlendirerek bilimsel tarafsızlık ve etik sorumluluk bilinciyle topluma aktarır. | X | |||||
| 7 | Özgün bir araştırma sürecini bağımsız olarak algılar, tasarlar, uygular ve sonuçlandırır; bu süreci yönetir. | X | |||||
| 8 | Bilimsel bilgi birikimini yazılı ve sözlü olarak etkin bir şekilde ifade eder, en az bir yabancı dilde Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyinde iletişim kurar ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde kullanır | X | |||||
| 9 | Uzmanlık alanındaki fikirlerin ve gelişmelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapar. | X | |||||
| 10 | Mühendislik alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri tanıtır, yaşadığı toplumun bilgi toplumu olma ve bunu sürdürebilme sürecine katkıda bulunur ve toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerlerin gelişimini destekler. | X | |||||
Değerlendirme Sistemi
| Katkı Düzeyi | Mutlak Değerlendirme | |
| Ara Sınavın Başarıya Oranı | 20 | |
| Genel Sınavın Başarıya Oranı | 80 | |
| Toplam | 100 | |
| AKTS / İşyükü Tablosu | ||||||
| Etkinlik | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İş Yükü (Saat) | |||
| Ders Saati | 0 | 0 | 0 | |||
| Rehberli Problem Çözme | 0 | 0 | 0 | |||
| Problem Çözümü / Ödev / Proje / Rapor Tanzimi | 0 | 0 | 0 | |||
| Okul Dışı Diğer Faaliyetler | 0 | 0 | 0 | |||
| Proje Sunumu / Seminer | 0 | 0 | 0 | |||
| Kısa Sınav (QUİZ) ve Hazırlığı | 0 | 0 | 0 | |||
| Ara Sınav ve Hazırlığı | 0 | 0 | 0 | |||
| Genel Sınav ve Hazırlığı | 0 | 0 | 0 | |||
| Performans Görevi, Bakım Planı | 0 | 0 | 0 | |||
| Toplam İş Yükü (Saat) | 0 | |||||
| Dersin AKTS Kredisi = Toplam İş Yükü (Saat)/30*=(0/30) | 0 | |||||
| Dersin AKTS Kredisi: *30 saatlik çalışma 1 AKTS kredisi sayılmaktadır. | ||||||
Dersin Detaylı Bilgileri
Ders Tanımı
| Ders | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| PROTEZ, REH. VE YARDIMCI CİHAZLARIN TASARIMI | - | Bahar Dönemi | 3+2 | 4 | 8 |
| Ders Programı |
| Ön Koşul Dersleri | |
| Önerilen Seçmeli Dersler |
| Dersin Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | Yüksek Lisans |
| Dersin Türü | Programa Bağlı Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Dr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU |
| Dersi Verenler | Dr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Amacı | Bu ders öğrencilere robotik ve kontrol arka planı sağlar. Öğrencilere bu derste öğrendikleri bilgileri uygulamalı etkinliklerle pekiştirme fırsatı sunar. |
| Dersin İçeriği | Bu ders; Dersle ilgili bilgilerin açıklanması, Robotiğe giriş, Robotik uygulamaları, Rijit hareketler, Rotasyon Matrisleri, Euler Açıları, Yuvarlanma-Yunuslama-Sapma Açıları,Homojen Dönüşümler, Çarpık Simetrik Matrisler, Açısal Hız ve İvme,İleri Kinematik, Ters Kinematik,Hız Kinematiği, Jacobian Matris Türetimi, Tekillik,Dinamik, Euler – Lagrange Formülasyonu, İki Eklemli Düzlemsel Manipulator Uygulaması,Dinamik, Newton - Euler Formülasyonu, İki Eklemli Düzlemsel Manipulator Uygulaması,Bağımsız Eklem Kontrolü, Eyleyici Dinamiği, PD & PID Kontrol ,Ara Sınav Haftası,Durum-Uzay Tasarımı, Durum Geribildirim Kontrolü, Gözlemciler,İleri Beslemeli Kontrol ve Hesaplanmış Tork,Robotik Manipulatörler için Çok Değişkenli Kontrol: Tersinir Dinamiği, Kartezyen Kontrol,Temas Modellemesi, Kuvvet Kontrolü,Sertlik ve Esneklik, Görev Alanında Ters Dinamikler, Empedans Kontrolü, Hibrit Pozisyon-Kuvvet Kontrolü,Proje Sunumları; konularını içermektedir. |
| Dersin Öğrenme Kazanımları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
| Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler: 1. Endüstriyel ve endüstriyel olmayan robotların ana tiplerini sınıflandırır. 2. Tek zincirli robot kinematik ve dinamik analiz için çeşitli matematiksel araçları ve robot izleme ve kuvvet kontrolü için temel kontrol metodolojilerini kullanır, 3. Düzgün yörüngeleri üretir, 4. Robotik tasarımlar için uygun çalıştırma ve redüksiyon mekanizmalarını seçer, 5. Bağımsız ortak ve çok değişkenli kontrol stratejileri altında robot manipülatörlerinin dinamiklerini simüle eder, 6. Robotik sistemlerde çeşitli tıbbi robotik yapıları tanımlar ve donanım tabanlı uygulamaları tecrübe eder. |
| Öğretim Yöntemleri: | |
| Ölçme Yöntemleri: |
Ders Akışı
| Sıra | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Dersle ilgili bilgilerin açıklanması, Robotiğe giriş, Robotik uygulamaları, Rijit hareketler, Rotasyon Matrisleri, Euler Açıları, Yuvarlanma-Yunuslama-Sapma Açıları | Ders sunuları ve ders kitabının 1. ve 2. bölümü |
| 2 | Homojen Dönüşümler, Çarpık Simetrik Matrisler, Açısal Hız ve İvme | Ders sunuları ve ders kitabının 2. bölümü |
| 3 | İleri Kinematik, Ters Kinematik | Ders sunuları ve ders kitabının 3. ve 4. bölümleri |
| 4 | Hız Kinematiği, Jacobian Matris Türetimi, Tekillik | Ders sunuları ve ders kitabının 5. bölümü |
| 5 | Dinamik, Euler – Lagrange Formülasyonu, İki Eklemli Düzlemsel Manipulator Uygulaması | Ders sunuları ve ders kitabının 6. bölümü |
| 6 | Dinamik, Newton - Euler Formülasyonu, İki Eklemli Düzlemsel Manipulator Uygulaması | Ders sunuları ve ders kitabının 6. bölümü |
| 7 | Bağımsız Eklem Kontrolü, Eyleyici Dinamiği, PD & PID Kontrol | Ders sunuları ve ders kitabının 7. bölümü |
| 8 | Ara Sınav Haftası | |
| 9 | Durum-Uzay Tasarımı, Durum Geribildirim Kontrolü, Gözlemciler | Ders sunuları ve ders kitabının 7. bölümü |
| 10 | İleri Beslemeli Kontrol ve Hesaplanmış Tork | Ders sunuları ve ders kitabının 7. bölümü |
| 11 | Robotik Manipulatörler için Çok Değişkenli Kontrol: Tersinir Dinamiği, Kartezyen Kontrol | Ders sunuları ve ders kitabının 8. bölümü |
| 12 | Temas Modellemesi, Kuvvet Kontrolü | Ders sunuları ve ders kitabının 9. bölümü |
| 13 | Sertlik ve Esneklik, Görev Alanında Ters Dinamikler, Empedans Kontrolü, Hibrit Pozisyon-Kuvvet Kontrolü | Ders sunuları ve ders kitabının 9. bölümü |
| 14 | Proje Sunumları |
| Kaynak |
| Robot Dynamics and Control Spong Vidyasagar 1989 John Wiley and Sons |
| 1. MATLAB Control System Toolbox, SIMULINK (Kod Örnekleri) 2. Arduino (Built-in Examples) https://www.arduino.cc/en/Tutorial/BuiltInExamples |
Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
| Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı | |||||||
| No | Program Yeterliliği | Katkı Düzeyi | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Temel bilimleri, matematik ve mühendislik bilimlerini üst düzeyde anlar ve uygular, alanında en son gelişmeler dahil olmak üzere genişlemesine ve derinlemesine bilgi sahibidir. | X | |||||
| 2 | Mühendisliğin ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrar, yeni ve karmaşık fikirleri analiz, sentez ve değerlendirmede uzmanlık gerektiren bilgileri kullanarak özgün sonuçlara ulaşır. | X | |||||
| 3 | Bir alanda en yeni bilgilere ulaşır ve bunları kavrayarak araştırma yapabilmek için gerekli yöntem ve becerilerde üst düzeyde yeterliğe sahiptir. | X | |||||
| 4 | Bilime veya teknolojiye yenilik getiren, yeni bir bilimsel yöntem veya teknolojik ürün/süreç geliştiren ya da bilinen bir yöntemi yeni bir alana uygulayan kapsamlı bir çalışma yapar. | X | |||||
| 5 | Akademik çalışmalarının çıktılarını saygın akademik ortamlarda yayınlayarak bilim ve teknoloji literatürüne katkıda bulunur. | X | |||||
| 6 | Bilimsel, teknolojik, sosyal ve kültürel gelişmeleri değerlendirerek bilimsel tarafsızlık ve etik sorumluluk bilinciyle topluma aktarır. | X | |||||
| 7 | Özgün bir araştırma sürecini bağımsız olarak algılar, tasarlar, uygular ve sonuçlandırır; bu süreci yönetir. | X | |||||
| 8 | Bilimsel bilgi birikimini yazılı ve sözlü olarak etkin bir şekilde ifade eder, en az bir yabancı dilde Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyinde iletişim kurar ve iletişim teknolojilerini ileri düzeyde kullanır | X | |||||
| 9 | Uzmanlık alanındaki fikirlerin ve gelişmelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapar. | X | |||||
| 10 | Mühendislik alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri tanıtır, yaşadığı toplumun bilgi toplumu olma ve bunu sürdürebilme sürecine katkıda bulunur ve toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerlerin gelişimini destekler. | X | |||||
Değerlendirme Sistemi
| Katkı Düzeyi | Mutlak Değerlendirme | |
| Ara Sınavın Başarıya Oranı | 20 | |
| Genel Sınavın Başarıya Oranı | 80 | |
| Toplam | 100 | |