Базовый модуль

Базовый модуль включает в себя:
- введение в робототехнику;
- теоретические основы разработки программного обеспечения;
- два практических блока разработки программ на языках Python и Octave\MATLAB;
- методы математики и механики и возможности их реализации в вычислительных программах;
- методы моделирования механических и робототехнических систем и их программную реализацию;
- основы программирования цифровых двойников робототехнических систем.

Часов в программе

65,00 часов

лекции

80,00 часов

практика

36,00 часов

самостоятельная

6,00 часов

промежуточная аттестация

187,00 часов

всего

Материально-технические условия реализации программы:

Вид занятий: Лекции,практические занятия,самостоятельная работа
Требуемое ПО:
Свободно распространяемое программное обеспечение: Python, Octave, Ubuntu, ROS, Gazebo.

Информационные ресуры

https://www.python.org/doc/

https://docs.python.org/3/

https://www.gnu.org/software/octave/index

https://www.mathworks.com/help/matlab/

https://help.ubuntu.com/

http://wiki.ros.org/Documentation

http://gazebosim.org/tutorials

Образовательные ресуры

https://www.coursera.org/learn/innovations-in-industry-robotics

https://rf2035.net/labs/faculty/1/lab/8/

https://www.lektorium.tv/diskretnaya-matematika

https://www.coursera.org/learn/python-osnovy-programmirovaniya

https://stepik.org/course/95/syllabus

https://stepik.org/course/2461/promo

https://ru.coursera.org/learn/lineynaya-algebra

https://stepik.org/course/67995/promo

https://ru.coursera.org/specializations/matlab-programming-engineers-scientists

https://stepik.org/course/3222/promo

Учебно-методические материалы

Методы, формы и технологии

Лекции с мультимедийным сопровождением, направленные на систематизирование основ теоретических знаний слушателей; лекции проводятся по наиболее сложным темам курса.
Информационные лекции расширенного формата с использованием современных технических средств обучения для ознакомления слушателей с важными теоретическими основами изучаемого материала.
Практические задания – выполнение практикоориентированных заданий по изучаемой теме для закрепления изученного материала на практических примерах с целью использования полученных навыков в будущей работе по специальности.
Тестирование – это стандартизированный метод оценки знаний, умений, навыков обучающихся. В программе применяется электронное тестирование.

Методические разработки

1. Подураев, Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение [Электронный ресурс]: учебное пособие / Ю.В. Подураев. − Саратов: Ай Пи Ар Медиа, 2019. − 256 c. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/86501.html
2. Кулаков, Д.Б. Роботы и робототехника: лабораторный практикум [Электронный ресурс]: учебное пособие / Д.Б. Кулаков, Б.Б. Кулаков. − Москва: Российский университет дружбы народов, 2018. − 124 c. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/91065.html

Материалы курса

1. “Классические задачи Computer Science на языке Python”, Дэвид Копец
2. “Устройство компьютера. Шаг за шагом”, Александр Серегин
3. Кравцов, А.Г. Промышленные роботы [Электронный ресурс]: учебное пособие / А.Г. Кравцов, К.В. Марусич. – Саратов: Ай Пи Ар Медиа, 2019. – 95 c. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/85795.html

Учебная литература

1. Сузи, Р.А. Язык программирования Python [Электронный ресурс] / Р.А. Сузи. – Москва: Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016. – 350 c. – Режим доступа: – http://www.iprbookshop.ru/52211.html
2. Булгаков, А.Г. Промышленные роботы. Кинематика, динамика, контроль и управление [Электронный ресурс] / А.Г. Булгаков, В.А. Воробьев. – Москва: СОЛОН-ПРЕСС, 2017. – 486 c. – Режим доступа: – http://www.iprbookshop.ru/90390.html

Темы

Тема 1.1.1 Обзор современного развития робототехники, актуальных проблем и задач Тема 1.1.2. Устройство и компоненты роботов Тема 1.1.3. Приводы робототехнических систем Тема 1.2.1. Базовые принципы и подходы к разработке программ Тема 1.2.2. Основы структурного программирования Тема 1.2.3. Знакомство со средой программирования Python Тема 1.2.4. Процедурное программирование в Python Тема 1.2.5. Типы данных и приёмы работы с ними Тема 1.2.6. Основы объектно-ориентированного программирования Тема 1.2.7. Объектно-ориентированное программирование в Python Тема 1.3.1. Особенности языков программирования Octave\MATLAB Тема 1.3.2. Знакомство со средами программирования Octave и MATLAB Тема 1.3.3. Матрицы и операции Тема 1.3.4. Функции Тема 1.3.5. Использование стандартных функций Тема 1.3.6. Логика выполнения и структура программы Тема 1.3.7. Работа с графикой Тема 1.3.8. Работа с файлами Тема 1.4.1. Линейная алгебра. Матрицы Тема 1.4.2. Векторная алгебра и аналитическая геометрия. Кватернионы Тема 1.4.3. Производные от функций одной и нескольких переменных Тема 1.4.4. Законы движения. Кинематика поступательного и вращательного движения Тема 1.4.5. Кинематика сферического движения твёрдого тела. Применение углов Эйлера и кватернионов для описания ориентации твёрдого тела Тема 1.5.1. Прямая и обратная задачи кинематики сферического движения твёрдого тела Тема 1.5.2. Однородные преобразования. Кинематика пространственного движения Тема 1.5.3. Прямая задача кинематики многозвенного манипулятора Тема 1.5.4. Обратная задача кинематики многозвенного манипулятора Тема 1.5.5. Дифференциальная кинематика. Связь между пространствами скоростей и ускорений Тема 1.5.6. Планирование движения в пространстве состояний и в декартовом пространстве робота-манипулятора Тема 1.6.1. Linux в робототехнике Тема 1.6.2. Моделирование роботов в URDF/SDF Тема 1.6.3. Симулятор Gazebo Тема 1.6.4. Введение в ROS Тема 1.6.5 ROS на практике Тема 1.6.6. Использование Git Тема 1.6.7. Архитектура проекта

Лекции
2,00ч

Самостоятельная работа
1,00ч

Всего
3,00ч

Промежуточная аттестация 6,00 часов

Аттестация проводится в форме практического задания.
Аттестационное практическое задание по базовому модулю содержит 2 задачи.
Баллы по обеим задачам суммируются, шкала оценивания применяется к сумме балов по обеим задачам.
Шкала оценки аттестационного практического задания:
0-11 баллов: не зачтено
12-20 баллов: зачтено