| MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ | |||||
| Lisans | TYYÇ: 6. Düzey | QF-EHEA: 1. Düzey | EQF-LLL: 6. Düzey | ||
| Ders Kodu | Ders Adı | Yarıyıl | Teorik | Pratik | Kredi | AKTS |
| MCH4001 | Robotiğin Temelleri | Güz | 3 | 0 | 3 | 6 |
| Bu katalog bilgi amaçlıdır, dersin açılma durumu, ilgili bölüm tarafından yarıyıl başında belirlenir. |
| Öğretim Dili: | İngilizce |
| Dersin Türü: | Departmental Elective |
| Dersin Seviyesi: | LİSANS |
| Dersin Veriliş Şekli: | Yüz yüze |
| Dersin Koordinatörü: | Dr. Öğr. Üyesi DURUL ULUTAN |
| Dersi Veren(ler): |
Doç. Dr. MEHMET BERKE GÜR Arş.Gör. MAHMUT AĞAN Prof. Dr. NAFİZ ARICA |
| Opsiyonel Program Bileşenleri: | Yok. |
| Dersin Amacı: | MCH4001 dersinin genel amacı, endüstriyel manipülatör tasarımı, analizi ve geliştirmesi için gerekli teorik altyapının öğretilmesidir. Dersin detaylı amaçları şunlardır: 1) 3 boyutlu uzayda nesnelerin pozisyon ve konumlarını ifade edebilecek matematiksel araç ve yöntemlerin öğretilmesi, 2) Düz ve ters kinematik analizi metodolojisinin anlatılması, 3) Manipülatörlerin analizinde Jacobian matrisinin açıklanması ve hesaplanma yönteminin öğretilmesi, 4) Manipülatör hareket denklemlerinin türetilmesinde kullanılan yöntemlerin öğrencilere sunulması, 5) Yörünge oluşturma yöntemlerinin incelenmesi, 6) Bağımsız eklem kontrol yönteminin açıklanması, 7) İleri seviye manipülatör kontrol yöntemlerinin incelenmesi, 8) Laboratuvar oturumları ile uygulamalı manipülatör analizi yapılması. |
|
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler; 1) Manipülatör konfigürasyonunu tanımlayabilir, 2) Uygulamaya uygun manipülatör yapısını belirleyebilir, 3) 3 boyutlu uzayda nesnelerin konumu ve yönünü matematiksel olarak tarif edebilir, 4) Denavit-Hartenberg tablosu oluşturabilir ve düz/ters kinematik analizi yapabilir, 5) Jakobyan matrisini hesaplayabilir ve tekillik noktalarını belirleyebilir, 6) Her eklem için Euler-Lagrange yöntemini kullanarak hareket denklemlerini türetebilir, 7) Uygulamaya uygun yörünge tanımlayabilir, 8) Her eklem için PID tipi kontrolör tasarlayabilir. |
| MCH4001 temel robotik dersidir. Dersin ana konusu endüstriyel manipülatörler olup, bu konu üç kısımda işlenmektedir. İlk bölümde manipülatör kinematiği anlatılmaktadır. Kinematik altında Denavit-Hartenberg ve kinematik analizi, ters kinematik ve Jakobyan matrisi anlatılmaktadır. Dersin ikinci bölümünde manipülatörler dinamiği anlatılmaktadır. Dersin son bölümünde ise yörünge planlama, manipülatörlerin doğrusal ve doğrusal olmayan kontrolü ve kuvvet kontrolü üzerinde durulmaktadır. Haftalara göre ders içeriği şu şekildedir: 1. Hafta: Robotik ve Manipülatörlere Giriş 2. Hafta: 3-B Uzayda Tanımlamalar ve Dönüşümler 3. Hafta: Manipulator Kinematiği-I 4. Hafta: Manipulator Kinematiği-II 5. Hafta: Ters Kinematik 6. Hafta: Jakobyan & Hız Kinematiği 7. Hafta: Statik Kuvvetler 8. Hafta: Ara Sınav 9. Hafta: Euler-Lagrange Dinamiği-I 10. Hafta: Euler-Lagrange Dinamiği-II 11. Hafta: Yörünge Tasarımı ve Planlama 12. Hafta: Bağımsız Eklem Kontrolü 13. Hafta: Çok Değişkenli Kontrol ve Kuvvet Kontrolü 14. Hafta: İleri Robotik Konuları ve Dönemin Özeti Dersin öğretim yöntemleri anlatım, bireysel çalışma, okuma, tartışma, gözlem, grup çalışması, deney, simülasyon, problem çözme, teknoloji destekli öğrenme, proje hazırlama şeklindedir. |
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık |
| 1) | Robotik ve Manipülatörlere Giriş | |
| 2) | 3-B Uzayda Tanımlamalar ve Dönüşümler | |
| 3) | Manipulator Kinematiği-I | |
| 4) | Manipulator Kinematiği-II | |
| 5) | Ters Kinematik | |
| 6) | Jakobyan & Hız Kinematiği | |
| 7) | Statik Kuvvetler | |
| 8) | Ara Sınav | |
| 9) | Euler-Lagrange Dinamiği -I | |
| 10) | Euler-Lagrange Dinamiği -II | |
| 11) | Yörünge Tasarımı ve Planlama | |
| 12) | Bağımsız Eklem Kontrolü | |
| 13) | Çok Değişkenli Kontrol ve Kuvvet Kontrolü | |
| 14) | İleri Robotik Konuları ve Dönemin Özeti |
| Ders Notları / Kitaplar: | 1) M. W. Spong., S. Hutchinson, M. Vidyasagar, “Robot Modeling and Control”, Wiley, 2006, ISBN: 978-0-471-64990-8. 2) J. J. Craig, “Introduction to Robotics: Mechanics and Control”, 3rd ed., Pearson, 2005, ISBN: 0-13-123629-6. |
| Diğer Kaynaklar: | 1) Ders notları / Lecture notes |
| Yarıyıl İçi Çalışmaları | Aktivite Sayısı | Katkı Payı |
| Devam | 14 | % 0 |
| Laboratuar | 3 | % 15 |
| Ödev | 7 | % 20 |
| Projeler | 1 | % 15 |
| Ara Sınavlar | 1 | % 10 |
| Final | 1 | % 40 |
| Toplam | % 100 | |
| YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI | % 45 | |
| YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI | % 55 | |
| Toplam | % 100 | |
| Aktiviteler | Aktivite Sayısı | Süre (Saat) | İş Yükü |
| Ders Saati | 14 | 3 | 42 |
| Laboratuvar | 3 | 2 | 6 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 14 | 5 | 70 |
| Proje | 1 | 20 | 20 |
| Ödevler | 6 | 1 | 6 |
| Ara Sınavlar | 1 | 2 | 2 |
| Final | 1 | 3 | 3 |
| Toplam İş Yükü | 149 | ||
| Etkisi Yok | 1 En Düşük | 2 Düşük | 3 Orta | 4 Yüksek | 5 En Yüksek |
| Dersin Program Kazanımlarına Etkisi | Katkı Payı | |
| 1) | Matematik, Fen Bilimleri ve Mekatronik Mühendisliği disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alandaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilir. | 5 |
| 2) | Karmaşık Mekatronik Mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçer ve uygular. | 4 |
| 3) | Karmaşık mekatronik sistemleri, süreçleri, cihazları veya ürünleri gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlar ve bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygular. | 5 |
| 4) | Mekatronik Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanır. | 5 |
| 5) | Karmaşık Mekatronik Mühendisliği problemlerinin veya araştırma konularının incelenmesi için nümerik veya fiziksel deney tasarlar ve yapar, veri toplar, sonuçları analiz eder ve yorumlar. | 5 |
| 6) | Mekatronik Mühendisliğini ilgilendiren problemlerde bireysel ve ilgili çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışır. | 3 |
| 7) | İngilizce ve Türkçe (eğer Türk vatandaşı ise) sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; alanındaki yenilikleri takip edebilecek düzeyde Ingilizce dil bilgisi (Avrupa Dil Portföyü B1 genel düzeyi) kazanir; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi kazanır. | 4 |
| 8) | Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerilerine sahip olur. | 3 |
| 9) | Etik ilkelerine uygun davranır, mesleki ve etik sorumluluk bilinci sahibidir; Mekatronik Mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgilidir. | |
| 10) | Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi edinir. | 3 |
| 11) | Mekatronik Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibidir; Mekatronik mühendisliği çözümlerinin hukuksal sonuçlarının farkındadır. |