Робототехника и мехатроника в КБТУ

Описание образовательной программы 6B07114 Робототехника и мехатроника в КБТУ

Целью образовательной программы является подготовка высокопрофессиональных специалистов в области робототехники, которая ориентирована на построение кибер-физических и умных систем промышленностей, интеллектуальных и автономных транспортных систем в виде автономных роботов; обучение автоматизированному проектированию производства, принципам электротехники и электроники в сочетании с курсами по робототехнике и производству.

Язык обучения: английский.

Время обучения: 4 года.

Список дисциплин

Бизнес переговоры и деловая корреспонденция. Курс направлен на ознакомление студентов с теорией и практикой переговоров, структурой и форматом переговорной переписки. Курс предоставляет языковой материал для проведения каждого этапа переговоров и написания соответствующей деловой переписки.
Волонтерская деятельность. В этом курсе будут рассмотрены ключевые причины, лежащие в основе волонтерства в современном мире. Он познакомит студентов с последними событиями в глобальных и местных волонтерских движениях. Студенты разработают портфолио волонтерских проектов, выступая в различных ролях. Студенты будут сотрудничать с существующими волонтерскими проектами, для получения необходимого опыта.
Медиапроизводство. Курс рассматривает форматы медиапродукций, использование мобильных приложений для создания и монтажа видеороликов. Данный курс позволит студентам приобрести навыки работы с различными инструментами, предназначенными для создания медиапродукций, такие как Adobe Premiere Pro, iMove и др., для формирования портфолио своих творческих работ.
Межкультурная коммуникация. Этот курс дает студентам общее представление о межкультурной коммуникации, как о науке, так и об инструменте эффективного общения через культурные границы. Этот курс поможет студентам избежать неудач в общении с представителями различных культур путем ознакомления с базовыми теоретическими основами.
Мировая литература. В этом курсе будут критически рассмотрены некоторые из величайших книг мировой литературы. Будут практиковаться различные стили творческого письма, чтобы создать собственное портфолио в качестве писателя / блоггера.
Основы безопасности жизнедеятельности. Данная дисциплина способствует формированию у студентов основных теоретических знаний о физическом воспитании человека, формирует понятия о культуре здоровья и целостного мировоззрения. Студенты научатся использовать информацию с учетом этических и правовых норм, изучат понятия ценности и безопасного образа жизни, построения модели индивидуального и коллективного поведения в обществе.
Основы ораторского искусства. Курс позволяет ознакомиться с основными параметрами риторики, которые составляют формулу ораторского мастерства. Знание этих параметров позволит студентам в будущем не только выступать публично, но и в деловом и профессиональном общении, стать душой компании, приятным коллегой, успешным специалистом благодаря умению доносить идеи.
Технологическое предпринимательство и стартапы. Этот курс представляет собой введение в принципы предпринимательства. Темы включают самоанализ готовности к предпринимательству, роль предпринимателя в экономическом развитии, правовые проблемы, организационную структуру, источники финансирования, бюджетирование и движение денежных средств. По окончании обучения студенты должны иметь представление о предпринимательском процессе и проблемах, с которыми сталкиваются предприниматели.
Турецкий язык. Этот курс закладывает основу для изучения турецкого языка, а также предназначен для ознакомления студентов с базовой грамматикой, навыками письма в живой и интерактивной атмосфере класса посредством коммуникативных мероприятий, включая работу в парах, групповую работу и т.д. Студентам рекомендуется взаимодействовать друг с другом и использовать полученные навыки, для улучшения словарного запаса.
Экология и устойчивое развитие. Целью данного курса является формирование у студентов экологического мышления и целостного представления об основных закономерностях устойчивого развития природы и общества; оценки нормирования качества окружающей среды; знаний, умений и навыков в управлении природоохранной деятельностью на промышленных предприятиях.
Алгоритмы и структуры данных. Курс предназначен для обучения эффективному использованию структур данных и алгоритмов для решения задач. Темы включают введение в алгоритмы и массивы организации данных, стеки, очереди, одиночные и двойные связанные списки, деревья, графики, внутреннюю сортировку, хеширование, структуры кучи и т.д.
Введение в микроконтроллеры. Основное внимание в курсе будет уделено программированию микроконтроллеров для использования в роботизированных приложениях. Студенты изучат основы микроконтроллеров, а также сравнительно сложные приложения. Студенты будут использовать цифровые осциллографы на протяжении всего курса, чтобы глубже понять аналоговые и цифровые схемы.
Введение в принципы программирования. Курс предназначен для ознакомления студентов с концепциями процедурно-ориентированного программирования при условии, что они не знакомы с программированием. Его основная цель — научить принципам программирования с использованием C++. Курс предоставляет студенту фундаментальные знания, чтобы стать опытным программистом C ++.
Введение в робототехнику. Данный курс является ознакомительным модулем образовательной программы. Цель курса — знакомство с основами программирования микроконтроллеров на примере популярной платформы Arduino. В курсе приведена общая информация о микроконтроллерах, описана основная среда разработки Arduino IDE и даны основы программирования.
Дискретные структуры. Курс дискретных структур охватывает следующие темы: множества, функции, отношения, логики высказываний, методы доказательства. Булевы алгебры и соответствующие модели, такие как логические элементы и схемы. Дискретные структуры — это изучение объектов, которые имеют дискретные, а не непрерывные значения, включая основы логики, алгоритмы и их сложность, математические рассуждения, отношения, графики и т.д.
Дифференциальные уравнения. Курс предназначен для изучения базовых понятий теории дифференциальных уравнений и освоения основных приемов решения практических задач по темам дисциплины. Темы включают: уравнения первого, второго порядка, существование и единственность решений, разделение переменных, точные уравнения, интегрирующие коэффициенты, линейные уравнения, неопределенные коэффициенты, изменение параметров, методы преобразования, последовательные решения, системы уравнений и элементарные численные методы.
Матанализ 1. Курс дает знания и навыки работы с пределами и непрерывными функциями; вводит студента в дифференциальное и интегральное исчисление функций одной переменной, как использовать аппарат производных для исследования свойств функций, а также применений производной и интеграла для решения практических задач.
Матанализ 2. Курс развивает навыки использования основ рядов и дифференциального и интегрального исчисления многих переменных. Это стандартный второй курс по математическому исчислению. Темы включают интегрирование элементарных функций; методы интегрирования; интегралы с бесконечными пределами интегрирования; интегралы от разрывных подынтегральных выражений; приложения определенного интеграла; введение в дифференциальные уравнения; и т.д.
Машинное обучение. Этот курс представляет собой широкое введение в машинное обучение, анализ данных и статистическое распознавание образов. Курс также основан на многочисленных тематических исследованиях и приложениях, что позволит студентам узнать, как применять алгоритмы обучения для создания умных роботов, понимания текста, компьютерного зрения, медицинской информатики, аудио и т.д.
Промышленные роботизированные операции I. Цель курса — обучить студентов базовым операциям роботизированной системы управления, управления производством с использованием робототехники, контроля качества. Курс изучает основные операции на производстве, которые могут быть автоматизированы с помощью промышленных роботов. Рассматриваются функции и характеристики различных компонентов промышленного робота.
Робототехника в производстве I. Этот курс познакомит студентов с наукой о промышленной робототехнике, даст примеры текущих исследований в этой области. Одной из наук, используемых для управления и анализа роботов, является теория кинематики, и она будет освещена в лекциях, а также в лабораторных работах. Кроме того, студенты научатся понимать антропоморфную архитектуру стандартного промышленного робота.
Робототехника в производстве II. Данный курс обучит студентов изучению структуры и кинематики роботов, приводов роботов, управлению и программированию, организации современного высокоэффективного роботизированного производства, с применением систем автоматизированного проектирования изготовления деталей на станках и их моделированием.
Силовые электронные схемы. Этот курс знакомит с основными понятиями схем импульсных преобразователей для управления и преобразования электроэнергии с высокой эффективностью. Введены и разработаны принципы анализа цепей преобразователей для нахождения установившихся напряжений, токов и КПД силовых преобразователей. Задания включают моделирование преобразователя постоянного тока, анализ инвертирующего преобразователя постоянного тока и т.д.
Теоретические основы электротехники I. Курс предназначен для обучения студентов анализу основных электрических цепей. Важнейшие темы курса: переходные и установившиеся состояния основных элементов схемы, таких как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, транзисторы и т.д.
Теоретические основы электротехники II. Основная цель данной дисциплины — это обучить студентов основным понятиям и законам электромагнитного поля, теории электрических, магнитных и электронных цепей и методам анализа процессов в важнейших электротехнических и электронных устройствах; а также применять полученные знания для анализа физических процессов в электротехнических устройствах, энергетических системах и т.д.
Физика. Цель курса дать основные темы общей физики. Курс сфокусирован на механике, свойствах жидкостей, основных принципах термодинамики, электричества и магнетизма. Изучение одномерной и двумерной кинематики, динамики, статики, работы, энергии, линейного импульса, кругового движения и гравитации.
Цифровые электронные схемы. Этот курс представляет собой курс среднего уровня, который охватывает как комбинационную, так и последовательную цифровую электронику. Темы курса варьируются от моделирования логических вентилей в NI Multisim до построения и развертывания схем PLD и целевых FPGA. Теоретические концепции подкрепляются практическим опытом использования NI Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite (NI ELVIS).
Электронные устройства и схемы. В данном курсе основное внимание уделяется важнейшим параметрам, принципам действия и характеристикам полупроводниковых приборов, а также принципам работы, свойствам и области применения типовых и аналоговых электронных схем. Курс рассматривает принципы проектирования и расчета электронных схем; изучение принципа работы, свойств и области применения базовых элементов и т.д.
Аналоговые электронные схемы. Этот курс посвящен компонентам на основе кремния, таким как диоды и транзисторы с биполярным переходом. Этот курс также позволяет учащимся создавать электронные схемы. Студенты также будут создавать примеры схем, используя компоненты, макетирования на макетной плате NI. Студенты будут взаимодействовать со своими схемами, используя инструменты NI ELVIS III.
Введение в разработку технологии цифровых микросхем. Этот курс охватывает анализ и проектирование цифровых интегральных схем с использованием технологии CMOS. Курс делает упор на дизайн и требует широкого использования MAGIC для компоновки схем, а также HSPICE и IRSIM для моделирования.
Введение в робототехнику в производстве. Курс предназначен для студентов, которые хотят освоить основы систем промышленной автоматизации, особенно гибкое производство, промышленную робототехнику, которая включает работу с датчиками и сенсорными системами. Также студенты изучат механическую структуру, приводы, точности и повторяемости промышленного робота, программирование промышленных роботов и инструменты моделирования для автономного программирования и интеграции в производственных системах.
Вычислительное планирование движения. Студенты на данном курсе научатся планированию движения робота в С-пространстве, работать с препятствиями в пространстве конфигураций роботов, с применением теории графов и деревьев решений. Также цель данного курса — научить управлять движением робота, когда выходным параметром контроллера будут скорость, вращательный момент и др. элементы.
Дизайн в мехaтронике и робототехнике. Этот курс знакомит студентов с основными компонентами системы мехатроники и принципами проектирования с использованием мехатроники для удовлетворения функциональных требований продуктов, процессов и систем. Несколько лабораторных заданий и групповых курсовых проектов представлены инновационными примерами из различных областей применения.
Инженерная графика в SolidWorks. Цель данного курса — это обучить студентов работать на ПО SolidWorks и использовать его в качестве инструмента проектирования для разных инженерных задач. Студенты будут использовать практические занятия для создания трехмерных твердотельных моделей вместе с их ортогональными видами и преобразования их в файлы компьютерного дизайна.
Механика промышленных роботов. Целью преподавания дисциплины является изучение студентами промышленных роботов и манипуляторов технологического оборудования, особенностей конструирования и расчета современных конструкций роботизированных комплексов, их компоновки и структур, характеристик и требований, условий применения различных типов манипуляторов на производстве.
Промышленные роботы. Цель данного курса — обучить студентов пошаговому построению антропоморфного робота кинематической модели, затем спланировать геометрические траектории и оптимизировать траектории движения. Студенты научатся правильно подбирать размеры электродвигателей, разбираться в процедурах тонкой настройки сервоприводов, описывать процедуры калибровки для рычага, инструмента и ячейки и также создавать реалистичный цифровой двойник для симуляций.
Введение в программирование ПЛК Siemens. Целью курса является дать необходимый базовый уровень знаний для программирования и обслуживания систем SIMATIC S7. Также в рамках курса изучаются основные компоненты и характеристики SIMATIC S7, детально рассматривается среда программирования STEP7, выполняется параметрирование модулей расширения, программирование функций и функциональных блоков.
Инструменты и методы исследования. Курс направлен на предоставление глубоких знаний о дизайне и методологии исследований, а также на обучение студентов написанию плана исследования и критическому обзору научной литературы. Также студенты должны знать и понимать различные проекты и методы научных исследований; изучить организацию исследования; понимать, как правильно ссылаться на научную литературу и цитировать ее.
Искусственный интеллект для робототехники. Цель данного курса обучить студентов моделям глубокого обучения по направлению роботизации. В данном курсе студенты смогут строить, обучать и применять полностью связанные глубокие нейронные сети, знать, как реализовать эффективные нейронные сети, а также понимать основные параметры в архитектуре нейронной сети в связке инструментов робототехники.
Промышленные роботизированные операции II. Этот курс включает в себя программирование роботов и часто использует программное обеспечение для моделирования движения роботов, такое как ROBOGUIDE 8.0, WORKSPACE 4.0. Также на данном курсе студенты изучат вопросы производственной инженерии, такие как автоматизированное проектирование и автоматизированное производство (CAD / CAM), а также курс робототехники.
Введение в проектирование ПЛИС для встраиваемых систем. Основной задачей курса является изучение принципов радиотехники, классификации радиотехнических сигналов, типов преобразователей кодов, единиц измерения информации, факторов, ограничивающих скорость передачи информации. Курс познакомит студентов с интересными фактами, принципами построения и функционирования радиоэлектронных устройств различного назначения и позволит взглянуть на привычные вещи совсем по-другому.
Компоненты мехатроники и приборы. Цель курса — предоставить студентам необходимые знания по использованию датчиков, исполнительных механизмов, электрического оборудования и микропроцессоров для проектирования и создания интеллектуальных мехатронных систем. Студенты изучат: ключевые электромеханические компоненты, используемые в интеллектуальных системах; преобразование между аналоговыми и цифровыми сигналами для сопряжения; реализация архитектуры цифрового управления на микроконтроллере.
Манипулирование робототехникой и ее взаимодействие. Этот курс представляет собой введение в область робототехники с упором на динамику, захват и манипулирование. Он охватывает основы кинематики, динамики, управления роботами-манипуляторами, роботизированным зрением и сенсорами. Курс охватывает кинематику, динамику и управление одним роботом. Студенты научатся понимать динамику и управление группами роботов-манипуляторов, координирующих друг друга и взаимодействующих с окружающей средой.
ПЛК для управления роботом. Данный курс посвящен программированию промышленных роботов при помощи микроконтроллеров на языках программирования стандарта МЭК 61131-3. Рассматриваются особенности построения систем автоматизации с применением роботов манипуляторов, а также типовые схемы управления. Затронуты темы построения цепочки безопасности при проектировании роботов-манипуляторов и реализация в программном обеспечении.
Программирование роботов с помощью Siemens PLC. Курс создан для начинающих специалистов АСУ ТП и студентов смежных специальностей. Данный курс поможет понять принципы работы ПЛК, принципы создания прикладного программного обеспечения для автоматизированных систем управления. Данный курс содержит теоретический материал, необходимый для дальнейшего изучения сферы АСУ ТП и программирования ПЛК.
Проектирование цифровых микросхем. Целью дисциплины является изучение современных методов проектирования и расчёта промышленных микросхем для решения конструкторских задач. Рассматриваются материалы и элементы электронной техники, микроэлектроника и методы расчётов проектирования интегральных микросхем.
Робототехника. Данный курс включает углубленное изучение промышленных роботов и их программирование на основе роботов KUKA. Посредством программирования робота обеспечивается возможность автоматической и постоянной регулярной обработки процедур и процессов перемещений.
Робототехника: оценка и обучение. Курс знакомит с понятиями параметрического моделирования в робототехнике. Изучаются одномерное и многомерное распределение Гауса для оценки неопределенностей и отслеживания динамической системы. Рассматривается алгоритмы навигации роботов в условиях изменяющейся внешней среды.
Цифровая обработка сигналов. Цель данного курса — это обучить студентов обработке сигналов, связанных с представлением, преобразованием и манипулированием сигналами и информацией разного уровня. Студенты изучат такие направления, как представление сигнала во временной области, преобразование Фурье, теорема выборки, линейная инвариантная по времени система, дискретное свертывание, z-преобразование, дискретное преобразование Фурье и конструкция дискретного фильтра.
Электрические схемы. Цель курса — разработать основные инструменты анализа линейных цепей, которые будут полезны всем инженерам. Изучить «алфавит» цепей, включая провода, резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, источники напряжения и тока и операционные усилители. Подготовить студентов к более продвинутым курсам по анализу цепей.