Ders Detayı
Ders Tanımı
| Ders | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| ROBOTİĞE GİRİŞ | - | Güz Dönemi | 3+2 | 4 | 8 |
| Ders Programı |
| Ön Koşul Dersleri | |
| Önerilen Seçmeli Dersler |
| Dersin Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Programa Bağlı Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Dr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU |
| Dersi Verenler | Dr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Amacı | Öğrencilere multidisipliner robotik alanı için sağlam bir temel sağlamak |
| 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,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 |
| Endüstriyel ve endüstriyel olmayan robotların ana tiplerini sınıflandırır. | 10, 12, 14, 16, 19, 2, 21, 37, 5, 6, 9 | A, E, F, G |
| Tek zincirli robot kinematik ve dinamik analiz için çeşitli matematiksel araçları ve robot izleme ve kuvvet kontrolü için temel kontrol metodolojilerini kullanır. | 12, 14, 16, 17, 19, 2, 21, 9 | A, F, G |
| Düzgün yörüngeleri üretir. | 12, 14, 17, 19, 2, 21, 5, 9 | A, E, F, G |
| Robotik tasarımlar için uygun çalıştırma ve redüksiyon mekanizmalarını seçer. | 12, 14, 16, 17, 19, 2, 21, 5, 6, 9 | A, E, F, G |
| Bağımsız ortak ve çok değişkenli kontrol stratejileri altında robot manipülatörlerinin dinamiklerini simüle eder. | 10, 12, 14, 16, 17, 19, 2, 21, 5, 6, 9 | A, D, E, F, G |
| Robotik sistemlerde çeşitli robotik yapıları tanımlar ve donanım tabanlı uygulamaları tecrübe eder. | 12, 14, 16, 17, 19, 2, 21, 5, 6, 9 | F |
| Öğretim Yöntemleri: | 10: Tartışma Yöntemi, 12: Problem Çözme Yöntemi, 14: Bireysel Çalışma Yöntemi, 16: Soru - Cevap Tekniği , 17: Deney yapma Tekniği, 19: Beyin Fırtınası Tekniği, 2: Proje Temelli Öğrenme Modeli, 21: Benzetim/Simülasyon Tekniği, 37: Bilgisayar Ve İnternet Destekli Öğretim, 5: İşbirlikli Öğrenme Modeli, 6: Deneyimle Öğrenme Modeli, 9: Anlatım Yöntemi |
| Ölçme Yöntemleri: | A: Klasik Yazılı Sınav, D: Sözlü Sınav, E: Ödev, F: Proje Görevi, G: Kısa Sınav |
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. 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 | |
| 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 8 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 |
| Mark W. Spong, M. Vidyasagar, "Robot Dynamics and Control", John Wiley & Sons, Inc., 2006, İlk Baskı, ISBN-139780471612438 |
| 1. MATLAB - SIMULINK Environment 2. Ders notları Teams üzerinden paylaşılacaktır. 3. John J. Craig, Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Prentice Hall, 2004. 4. R. M. Murray, Z. Li, S. S. Sastry, S. S. Sastry, A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, CRC Press, 1994. 5. B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, Robotics: Modelling, Planning and Control, Springer, 2011. |
Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
| Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı | |||||||
| No | Program Yeterliliği | Katkı Düzeyi | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi | ||||||
| 2 | Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi | ||||||
| 3 | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi | ||||||
| 4 | Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi | ||||||
| 5 | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi | ||||||
| 6 | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi | ||||||
| 7 | Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi | ||||||
| 8 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi | ||||||
| 9 | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi | ||||||
| 10 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi | ||||||
| 11 | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık | ||||||
Değerlendirme Sistemi
| Katkı Düzeyi | Mutlak Değerlendirme | |
| Ara Sınavın Başarıya Oranı | 30 | |
| Genel Sınavın Başarıya Oranı | 70 | |
| 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| ROBOTİĞE GİRİŞ | - | Güz Dönemi | 3+2 | 4 | 8 |
| Ders Programı |
| Ön Koşul Dersleri | |
| Önerilen Seçmeli Dersler |
| Dersin Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Programa Bağlı Seçmeli |
| Dersin Koordinatörü | Dr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU |
| Dersi Verenler | Dr.Öğr.Üye. Elif HOCAOĞLU |
| Dersin Yardımcıları | |
| Dersin Amacı | Öğrencilere multidisipliner robotik alanı için sağlam bir temel sağlamak |
| 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,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 |
| Endüstriyel ve endüstriyel olmayan robotların ana tiplerini sınıflandırır. | 10, 12, 14, 16, 19, 2, 21, 37, 5, 6, 9 | A, E, F, G |
| Tek zincirli robot kinematik ve dinamik analiz için çeşitli matematiksel araçları ve robot izleme ve kuvvet kontrolü için temel kontrol metodolojilerini kullanır. | 12, 14, 16, 17, 19, 2, 21, 9 | A, F, G |
| Düzgün yörüngeleri üretir. | 12, 14, 17, 19, 2, 21, 5, 9 | A, E, F, G |
| Robotik tasarımlar için uygun çalıştırma ve redüksiyon mekanizmalarını seçer. | 12, 14, 16, 17, 19, 2, 21, 5, 6, 9 | A, E, F, G |
| Bağımsız ortak ve çok değişkenli kontrol stratejileri altında robot manipülatörlerinin dinamiklerini simüle eder. | 10, 12, 14, 16, 17, 19, 2, 21, 5, 6, 9 | A, D, E, F, G |
| Robotik sistemlerde çeşitli robotik yapıları tanımlar ve donanım tabanlı uygulamaları tecrübe eder. | 12, 14, 16, 17, 19, 2, 21, 5, 6, 9 | F |
| Öğretim Yöntemleri: | 10: Tartışma Yöntemi, 12: Problem Çözme Yöntemi, 14: Bireysel Çalışma Yöntemi, 16: Soru - Cevap Tekniği , 17: Deney yapma Tekniği, 19: Beyin Fırtınası Tekniği, 2: Proje Temelli Öğrenme Modeli, 21: Benzetim/Simülasyon Tekniği, 37: Bilgisayar Ve İnternet Destekli Öğretim, 5: İşbirlikli Öğrenme Modeli, 6: Deneyimle Öğrenme Modeli, 9: Anlatım Yöntemi |
| Ölçme Yöntemleri: | A: Klasik Yazılı Sınav, D: Sözlü Sınav, E: Ödev, F: Proje Görevi, G: Kısa Sınav |
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. 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 | |
| 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 8 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 |
| Mark W. Spong, M. Vidyasagar, "Robot Dynamics and Control", John Wiley & Sons, Inc., 2006, İlk Baskı, ISBN-139780471612438 |
| 1. MATLAB - SIMULINK Environment 2. Ders notları Teams üzerinden paylaşılacaktır. 3. John J. Craig, Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Prentice Hall, 2004. 4. R. M. Murray, Z. Li, S. S. Sastry, S. S. Sastry, A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation, CRC Press, 1994. 5. B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo, Robotics: Modelling, Planning and Control, Springer, 2011. |
Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı
| Dersin Program Yeterliliklerine Katkısı | |||||||
| No | Program Yeterliliği | Katkı Düzeyi | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi | ||||||
| 2 | Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi | ||||||
| 3 | Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi | ||||||
| 4 | Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi | ||||||
| 5 | Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi | ||||||
| 6 | Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi | ||||||
| 7 | Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi | ||||||
| 8 | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi | ||||||
| 9 | Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi | ||||||
| 10 | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi | ||||||
| 11 | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık | ||||||
Değerlendirme Sistemi
| Katkı Düzeyi | Mutlak Değerlendirme | |
| Ara Sınavın Başarıya Oranı | 30 | |
| Genel Sınavın Başarıya Oranı | 70 | |
| Toplam | 100 | |