Titel
Title
| Robotik und Automatisierungstechnik |
Modulcode
Module Code
| ROBA |
Modulverantwortliche
Responsible Members of Staff
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Kompetenzziele des Moduls
Module Competence Goals
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- Vermittlung von Kenntnissen und Methoden der angewandten Robotik und Automatisierungstechnik für den Einsatz im Maschinenbau mit dem Ziel, die Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen den maschinenbaulichen, steuerungs- und informationstechnischen Komponenten im Fabrikbetrieb näher zu bringen.
- Die Studierenden
- benennen zentrale Begriffe der Robotik (z. B. Aktoren, Sensoren, Kinematik, Steuerung).
- erkennen grundlegende Komponenten von Automatisierungssystemen.
- erklären die Funktionsweise typischer Robotersysteme.
- beschreiben grundlegende Automatisierungsarchitekturen (z. B. SPS-Steuerungen, Feldbussysteme).
- Die Studierenden
- programmieren einfache Bewegungsabläufe eines Industrieroboters (z. B. mit ROS oder herstellerspezifischer Software).
- setzen eine SPS-Steuerung zur Automatisierung einer Beispielanlage ein.
- analysieren den Bewegungsablauf eines Roboters hinsichtlich Kinematik und Effizienz.
- unterscheiden zwischen verschiedenen Automatisierungsstrategien und deren Einsatzgebieten.
- Die Studierenden
- bewerten Vor- und Nachteile unterschiedlicher Robotersysteme für gegebene Anwendungsfälle.
- prüfen die Sicherheit und Zuverlässigkeit einer automatisierten Anlage.
- entwickeln ein vollständiges, eigenes Automatisierungskonzept für eine praxisnahe Aufgabe.
- integrieren Robotersteuerung, Sensorik und Aktorik zu einem funktionierenden Gesamtsystem im Laborprojekt.
- Teaching knowledge and methods of applied robotics and automation technology for use in mechanical engineering with the aim of familiarizing students with the interrelationships and interactions between mechanical engineering, control and information technology components in factory operation.
- The students
- name central concepts of robotics (e.g. actuators, sensors, kinematics, control).
- recognize basic components of automation systems.
- explain how typical robot systems work.
- describe basic automation architectures (e.g. PLC controllers, field bus systems).
- The students
- program simple motion sequences of an industrial robot (e.g. with ROS or manufacturer-specific software).
- use a PLC controller to automate a sample system.
- analyze the motion sequence of a robot with regard to kinematics and efficiency.
- distinguish between different automation strategies and their areas of application.
- The students
- evaluate the advantages and disadvantages of different robot systems for given applications.
- check the safety and reliability of an automated system.
- develop their own complete automation concept for a practical task.
- integrate robot control, sensors and actuators into a functioning overall system in a laboratory project.
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Lehrinhalte
Content
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- Automatisierungstechnik
- Einführung und Grundbegriffe
- Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) und Prozessleitsysteme (PLS)
- Prozess- und Industrieregler
- Mensch-Prozess-Kommunikation
- Feld-Kommunikation
- Sensorik und Aktorik
- Planung, Erstellung und Betrieb leittechnischer Anlagen
- Robotik
- Einführung in die Robotik, Grundbegriffe/Definitionen/Normen/Aufbau/Klassifizierung
- Koordinatensysteme und Kinematik, Bezugssystem/Transformation/Matrizen/Weltkoordinaten
- Aktoren und Effektoren, Motoren/Stellglieder, Greifersysteme
- Sensoren, einfache/komplexe/taktile Sensoren
- Steuerung und Programmierung, Punkt zu Punkt/Bahnsteuerung, aufgaben-/bewegungs-/aktivitätsorientiert
- Peripherie-Geräte, Sicherheit, Verfügbarkeit, Bedienung/Anzeige, Kollisionsvermeidung, Ausfallwahrscheinlichkeit
- Wirtschaftlichkeit und Planung des Robotereinsatzes, Kenngrößen/Anforderungen/Einsatzgebiete Anwendungsbeispiele, Fertigung, Montage, Materialhandhabung
- Automation technology
- Introduction and basic concepts
- Programmable logic controllers (PLC) and process control systems (PCS)
- Process and industrial controllers
- Human-process communication
- Field communication
- Sensors and actuators
- Planning, creation and operation of I&C systems
- Robotics
- Introduction to robotics, basic terms/definitions/standards/structure/classification
- Coordinate systems and kinematics, reference system/transformation/matrices/world coordinates
- Actuators and effectors, motors/actuators, gripper systems
- Sensors, simple/complex/tactile sensors
- Control and programming, point-to-point/path control, task/movement/activity-oriented
- Peripheral devices, safety, availability, operation/display, collision avoidance, probability of failure
- Economic efficiency and planning of robot use, parameters/requirements/areas of application Application examples, production, assembly, material handling
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Lehrende
Lecturers
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Lehr- und Lernmethoden
Teaching Format
| Seminaristischer Unterricht (SU) |
Lernform
Study Format
| Präsenzstudium, angeleitetes Selbststudium |
Prüfungsform
Examination
| Portfolio (PF) |
Prüfungsdauer
Test Duration
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Voraussetzungen für die Teilnahme
Required Experience
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Siehe aktuelle
Prüfungsordnung
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Verwendbarkeit
Applicability
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Studentische Arbeitsbelastung
Hours
| 180 |
Präsenzstudium
Contact Hours per week
| 56 |
Selbststudium
Self Study Hours
| 124 |
ECTS-Leistungspunkte
ECTS-Credits
| 6 |
Häufigkeit des Angebotes
Frequency
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Sprache
Language
| Deutsch |
Bemerkungen
Comments
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Literatur
Literature
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Die aktuellen Literaturlisten werden zu Beginn des Semesters verteilt.
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Angebot
Courses
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Semester | Studiengang | SWS | Form | Gültigkeitsbeginn | Gültigkeitsende | Wahlpflicht |
4 | MDIG | 4 | Projekt | 2022 | 2100 | Pflichtmodul |
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