Robotics and Process Control in Education II - OKBI3I053A

• Title: Edukační robotika II
• Guaranteed by: Katedra informačních technologií a technické výchovy (41-KITTV)
• Faculty: Faculty of Education
• Actual: from 2023
• Semester: winter
• E-Credits: 4
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:0/0, MC [HS]
• Extent per academic year: 10 [hours]
• Capacity: unknown / unknown (unknown)
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: combined
• Note: course can be enrolled in outside the study plan; enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: PhDr. Daniel Tocháček
• Teacher(s): PhDr. Jakub Lapeš
• Pre-requisite : OKBI3I043A

Annotation

English

The mission of the course is to acquaint students to the processes of automation and robotics in everyday practice and introduce to the issue of CNC machines, vending machines and computer control of production. Basic aim of the course is a practical introduction with school systems, that support teaching robotics. Teaching of this subject is also will focus on developing programming techniques in an iconic and graphic development environments, which contains fully standard programming elements, such as loops, conditions, working with strings, an extensive mathematical apparatus and the strong support of graphical presentations of results.

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (29.08.2023)

Czech

Posláním předmětu je přiblížit studentům procesy automatizace a robotizace z běžné denní praxe, přiblížit problematiku strojů, automatů a počítačového řízení. Základním cílem předmětu je praktické seznámení se školními systémy podporujícími výuku robotizace. Výuka předmětu se zaměří rovněž na rozvíjení programátorských technik v ikonicko-grafických vývojových prostředích, která plnohodnotně disponují standardními programovací prvky jako jsou cykly, podmínky, práce s řetězci, rozsáhlým matematickým aparátem a silnou podporou grafických presentací výsledků.

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (10.10.2024)

Descriptors

Pro podporu studia je využit LMS Moodle (obsahuje výukové a další materiály).

Příprava na výuku
Samostudium literatury (za semestr)	10 hodin
Práce se studijními materiály (za semestr)	10 hodin
Plnění průběžných úkolů (za semestr)	30 hodin
Plnění předmětu
Seminární práce	10 hodin
Příprava na zápočet	20 hodin
Příprava na zkoušku a zkouška	0 hodin

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (17.09.2024)

Course completion requirements

• Aktivní práce v seminářích; průběžné řešení úloh reflektujících probíraná témata; závěrečná kompletace v kurzu využívané robotické sady do původního stavu.
• Vytvoření, prezentace a obhajoba závěrečné práce - vlastního tvůrčího projektu z oblasti robotiky - s využitím robotických sad LEGO.
• Prokázání příslušné úrovně vědomostí při obhajobě práce a související rozpravě tematicky orientované do oblasti zaměření předmětu.
• Prokázání odpovídajících teoretických/praktických znalostí a dovedností při řešení úloh z oblasti robotiky.
• Požadavky na práci a další informace:
  - Práce bude mít podobu praktického projektu z oblasti robotiky zahrnujícího etapy plánování (návrhu), přípravy, stavby a programování robota a současně též prezentaci celé práce ostatním účastníkům kurzu.
  - Podmínkou udělení KZ je rovněž zhotovení dokumentace k projektu (např. prezentace, doprovodné materiály, fotografie, video). 
  - Pro projekt lze využít robotické sady LEGO Mindstorms, ev. s variantní nadstavbou v podobě dalších LEGO sad.

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (29.08.2023)

Literature

BAUM, D. Definitive Guide to LEGO MINDSTORMS. 2nd Edition. Berkeley : Apress, 2002.
BAUM, D. et al. Extreme Mindstorms: an Advanced Guide to Lego Mindstorms. Berkeley : APress, 2000.
ERWIN, B. Creative projects with LEGO Mindstorms. Boston : Addison-Wesley, 2001.
FERRARI, M. et al. Building Robots With Lego Mindstorms : The Ultimate Tool for Mindstorms Maniacs. Osborne : Syngress, 2001.
FERRARI, M. et al. LEGO Mindstorms Masterpieces: Building Advanced Robots. Osborne : Syngress, 2003.
HÄBERLE, H. a kol. Průmyslová elektronika a informační technologie. Praha : Sobotáles, 2003.
HILL, T. Production / Operations Management. Cambridge : McGraw-Hill, 1991.
SENN, J. A. Information Technology: Principles, Practices, and Opportunities. 3rd Edition. New Delhi, Prentice Hall, 2003.
WILCHER, D. LEGO Mindstorms Mechatronics : Using Systems and Controls to Build Sophisticed Robots. New York : McGraw-Hill/TAB Electronics, 2003.

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (29.08.2023)

Syllabus

English

Basic concepts and general principles robotechniky
Systems of industrial robots and manipulators
Control systems of robots 
Relations between the design solutions and use properties of robots 
Software of control systems of robots, general and problem-oriented programming languages
Organization for cooperation of industrial robotic and manipulators with conventional production facilities
Modelling work of the robot using system LEGO MINDSTORMS

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (29.08.2023)

Czech

Základní pojmy a obecné principy kybernetiky a robotechniky
Systémy robotů a průmyslových manipulátorů
Řídicí systémy robotů
Vztahy mezi konstrukčním řešením robotů a jejich užitnými vlastnostmi
Softwarové vybavení řídicích systémů robotů, obecné a problémově orientované programovací jazyky
Organizační zajištění kooperace robotů a průmyslových manipulátorů s klasickými výrobními zařízeními
Modelování činnosti robotu využitím systému LEGO MINDSTORMS

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (29.08.2023)

Learning outcomes

• Definujte a ve správném kontextu použijte pojmy a vztahy z oblasti edukační robotiky, kybernetiky, konstruktivismu, konstrukcionismu.
• Popište a charakterizujte jednotlivá technická zařízení určena k edukační robotice, sady a systémy LEGO, VEX, Arduino.
• Porovnejte možnosti SW a HW robotických sad/hraček.
• Prokažte dostatečnou schopnost práce s robotickými sadami na základě dílčích úloh.
• Diskutujte možnosti využití edukační robotiky ve vzdělávání.
• Vytvořte prezentaci k uskutečněnému robotickému projektu dle zadaných kritérií ve zvoleném systému.

Last update: Lapeš Jakub, PhDr. (18.09.2024)