CITB685 Сензорни системи в роботиката
Анотация:
В курса се разглеждат базови принципи при измерването на електрични и неелектрични величини, приложени в сензорни системи, осъществяващи обратна връзка при управлението и използването на роботи. Основните теми включват:
• Преглед и категоризация на типовете сензори; модели и калибриране.
• Събиране на данни, обработка на данни и статистически анализ
• Интелигентни измервателни устройства
• Сензорни технологии
• Измерване на работни параметри на роботи и роботизирани устройства
• Измерване на различни технологични величини в роботите и роботизираните устройства – температура, налягане, поток, ниво, скорост, разстояние, наклон, маса, усилие, вибрации, измерване при постъпателно и въртеливо движение, тактилни датчици, осезателна обратна връзка и др.
Преподавател(и):
доц. Ясен Горбунов д-р
Описание на курса:
Компетенции:
Успешно завършилите курса студенти:
1) знаят:
• Да използват сензори като входни устройства в затворени системи за управление
• Да преценяват свойствата и параметрите на измервателните системи
• Да правят измервания на по-често срещаните електрични и неелектрични величини
• Да извършват надеждно събиране на данни и последваща обработка
2) могат:
• Да използват измервателни устройства във вградени системи и роботи
• Да работят като проектанти на сензорни системи, използвани в обратните връзки на устройства от автоматиката
Предварителни изисквания:
Студентите да имат знания и/или умения:
• Математика и математическа статистика
• Базови познания по микроконтролери
Форми на провеждане:
Редовен
Учебни форми:
Лекция
Език, на който се води курса:
Български
Теми, които се разглеждат в курса:
- Въведение. Основи на измервателните системи. Общ преглед на сензорите.
- Грешки при измерванията. Статистически анализ.
- Аналогово-цифрово преобразуване. Филтриране и ограничаване на спектъра на сигнала. Събиране на данни.
- Цифрова обработка на сигнала. Предаване на данни.
- Интелигентни измервателни устройства.
- Измерване на работни параметри на роботи и роботизирани устройства.
- Измерване на температура, налягане, поток и ниво.
- Тест 1
- Измерване на допир, сила и близост.
- Измерване на маса, момент и вибрации.
- Измерване при постъпателно и въртеливо движение.
- Тактилни датчици и осезателна обратна връзка.
- Приложения на измервателните системи в индустрията и бита.
- Тест 2
- Практически примери и бъдещо развитие.
Литература по темите:
• Morris, R. Langari, Measurement and Instrumentation – Theory and Applications, 2nd Edition, Academic Press, ISBN 978-0-12-800884-3, 2016
• S. Ruocco, Robot sensors and transducers, Springer, ISBN-13: 978-9401168748, 2013
• P. Regtien, Sensors for Mechatronics, Elsevier, ISBN 9780123914972, 2012
• T. Sobh, X. Xiong, Prototyping of Robotic Systems: Applications of Design and Implementation, IGI Global, USA, ISBN13 9781466601765, 2012
• J. Fraden, Handbook of Modern Sensors - Physics, Designs, and Applications, Springer, ISBN 978-1-4419-6466-3, 2010
• C. Silva, Mechatronics: An Integrated Approach, CRC Press, ISBN 9780849312748, 2004
• Keithley Instruments Inc., Data Acquisition and Control Handbook - A Guide to Hardware and Software for Computer-Based Measurement and Control, USA, ASIN B000VPSMPY, 2001
• I. Sinclair, Sensors and Transducers, 3rd Edition, Newnes Press, ISBN 0-7506-7932-1, 2001
• P. Smith, Active Sensors for Local Planning in Mobile Robotics, University of Oxford, UK, ISBN 978-981-02-4681-5, 2001