Hoppa till innehållet


KURSPLAN

Biorobotik 7,5 högskolepoäng

Biorobotics
Avancerad nivå, R7017E
Version
Kursplan gäller: Vår 2022 Lp 3 - Tills vidare
Vald version visar för vilken termin och läsperiod som denna kursplanen gäller för. Senaste version visas först.


Utbildningsnivå
Avancerad nivå
Fördjupningskod
A1F
Betygskala
G U 3 4 5
Ämne
Reglerteknik
Ämnesgrupp (SCB)
Automatiseringsteknik
Ingår i huvudområde
Teknisk fysik och elektroteknik

Behörighet

Kunskaper i reglerteknik, specifikt avseende modellering, dynamiska system, tillståndsform och regulatordesign. Grundläggande kunskaper i programmering, speciellt med MATLAB och Simulink. Dessa förkunskaper motsvarar kurserna Reglerteknik (R7003E) samt Introduktion till programmering (D0009E) eller Programmering och elektronik för cybernetik (D0031E). Vana med montering av mekaniska konstruktioner är en fördel. Goda färdigheter i engelska motsvarande Engelska 6


Urval

Urvalet grundas på 20-285 högskolepoäng



Mål/Förväntat studieresultat

I slutet av kursen ska studenten kunna:

  • Identifiera olika nivåer av bioinspirerad robotik
  • Känna igen fundamentala principer för gående, flygande och simmande robotar
  • Modellera och analysera flerledssystem ur ett kinematiskt och omvänt kinematiskt perspektiv
  • Demonstrera förmågan att, i grupp, implementera och utvärdera rörelse- och kraftreglering för de monterade biorobotiska systemen


Kursinnehåll
Denna kurs ger en översikt över biorobotikområdet, från ett modellerings-, reglerings- och tillämpningsperspektiv. Från humanoida robotar för assistans, exoskelett och protesteknik för behandlings- och förbättringsändamål, till gående och klättrande robotar inspirerade av biologi och natur, kommer denna kurs att ge en översikt över olika rörelser och rörelseklassificeringar, samtidigt som man använder moderna metoder för att modellera och reglera biologiskt inspirerade robotmekanismer. 

• Introduktion till bioinspirerad robotik (gående, klättrande, flygande robotar etc.).
• Rörelsesanalys och homogena transformationer. 
• Kinematisk och omvänd kinematisk analys av flerledsrobotar. 
• Jakobianer och hastighetskinematik. 
• Rörelse- och kraftreglering av bioinspirerade robotar. 
 
För att befästa den teoretiska kunskap som erhållits under kursen utförs projektarbete på simulerade eller experimentella biorobotikuppställningar.

















Genomförande
Kursens undervisningsspråk samt undervisningsform anges för varje kurstillfälle och framgår av kurssidan på Luleå tekniska universitets hemsida.

Kursen realiseras via föreläsningar och projektarbete. Den förvärvade kunskapen kommer direkt att tillämpas genom simuleringsstudier eller experimentellt arbete på bioinspirerade robotsystem. Projektuppgifter kommer att utföras i grupper om högst två studenter och redovisas med en slutlig skriftlig rapport, åtföljd av en demonstration / presentation som anges i examinationen.


Examination
Om det finns beslut om särskilt pedagogiskt stöd, i enlighet med Riktlinjen Studentens rättigheter och skyldigheter vid Luleå tekniska universitet, finns möjlighet till anpassad eller alternativ examinationsform.

Studenternas framsteg bedöms genom examination i slutet av kursen som kommer att bestå av muntlig presentation av arbetet i sin helhet, åtföljt av en demonstration av de experimentella resultaten. Slutligen kommer studenterna sammanställa och redovisa allt arbete som utförts under kursen, inklusive programmeringskod, erhållna data, dataanalys, utvärderingsresultat etc. i form av multimediafiler och en skriftlig rapport.








Examinator
Georgios Andrikopoulos

Litteratur. Gäller från Vår 2022 Lp 3 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)
Litteratur kommer att inbegripa kapitel från följande böcker:
Titel: Robotics, Vision and Control
Författare: P. Corke
Förlag: Springer, 2011

Titel: Biomimetic Robotics: Mechanisms and Control
Författare: R. Vepa
Förlag: Cambridge University Press, 2009

Samt vetenskapliga artiklar och onlinestudier specialiserade på modellering, analys och reglering av bioinspirerade robotar.

Kursgivare
Institutionen för system- och rymdteknik (SRT)

Moduler
KodBenämningBetygskalaHPTillståndGäller frånTitel
0001ProjektG U 3 4 57.50ObligatoriskV21

Kursplanen fastställd
av Jonny Johansson, HUL SRT 2020-02-21

Reviderad
av Jonny Johansson, HUL SRT 2021-02-16