Anda tudengitele praktilisi teadmisi robotitehnika suunas, anda teadmisi mehhaanikast, elektroonikast ja programmeerimisest, süvendada arusaamist insenerimõtte ja tehnikateaduse eri valdkondade - mehaanika, elektrotehnika ja informaatika - tihedast seosest robotiehituses ja tootmise automatiseerimisel; soodustada loovust ja innovatiivsust ning iseseisva töö kogemust, parandada suhtlemisoskust ning meeskonnatöö kogemust.

To provide students with practical knowledge in Robot Engineering area, knowledge in mechanics, electronics and programming, to contribute to creation and innovation, as well as independent work experience, to improve communication skills and team work experience; to deepen an understanding of connections between different areas of engineering like mechanical and electrical engineering, informatics, and integration of knowledge in robotics and industry automation.

Aine läbinud üliõpilane:
- teab ja tunneb robotite ajalugu, liigitust, nende mudelite paljusust, ülekandemehhanisme, ajami üldstruktuuri, põhifunktsioone ja juhtimist, lihtsaimaid arvregulaatoreid, roboti juhtseadmeid ja tehnilisi näitajaid;
- tunneb robotite manipulaatorite ja juhtimissüsteemide ehitust ja juhtimispõhimõtteid;
- kirjeldab matemaatiliselt roboti kinemaatikaülesandeid;
- tunneb robotiehituses kasutatavaid komponente ja oskab neid valida ning rakendada roboti või juhtimissüsteemi loomisel;
- arvutab robotiajami koormusi ja valib ajamile sobiva mootori ning juhtimissüsteemi;
- programmeerib tööstusroboteid, tunneb virtuaalse robotitehnika tarkvarapakette, tunneb programmeerimise põhimõtteid, meetodeid, vahendeid;
- programmeerib avatud koodiga kontrollerit ja loob tema baasil füüsilist süsteemi (sh robotid), kasutades taimeri, analoog-digitaal konverterit, PWM signaali genereerimist, DC ja servomootori juhtimist, analoog- ja digitaalandureid;
- tunneb masinnägemise tehnoloogiad ja integreerib neid robottehniliste süsteemidega, mõistab ainevaldkondade vahelisi seoseid, oskab probleeme meeskonnatööna lahendada.

After completing this course, the student:
- knows robots prehistory, robots classification, their models multiplicity, servomechanism and manipulator, manipulator kinematics, drive mechanisms, drive general structure, drive main functions, servo-drive control, primary quantity regulator, robot control equipment and technical indices;
- knows about the construction of robot manipulators and design and control principles of robot's control systems;
- describes mathematically kinematics tasks of robots;
- knows about components used in robotics and is able to select and apply needed components for the composition of a robot or a control system;
- calculates the load of robot drives and selects and applies a motor or a control unit required in a robot drive;
- programs industrial robots, knows about software packages of virtual robotics;
- knows the basic principles, methods and means of programming;
- is able to work with open source controllers, uses timer, analogue-digital converter, PWM signal generation, DC and servomotor control and analog- and digital sensors;
- knows machine vision technologies and how to integrate them with robotics systems, understands interrelations of the fields of the subject, can solve problems as a teamwork.

Tegemist on interdistsiplinaarset õpet sisalduva ainega. Projekt koostatakse meeskonnas, kuhu on kaasatud masinaehitus- ja energiatehnoloogia protsesside juhtimine, arukate süsteemide ja rakendusinfotehnoloogia õppekavade üliõpilased. Robotite olemus ja üldehitus. Täiturseadme mehaanika, kinemaatilised ahelad ja liikumisvõrrandid. Manipulaatorimehhanismid. Haaratsite liigitus ja ehitus. Robotite ja tööpinkide ajamite üldiseloomustus ja võrdlus. Ajamite dünaamilised ja energeetilised parameetrid. Ajamite põhielemendid. Pideva ning diskreetse juhtimisega ajamid. Ajamite häälestamine. Robot kui automaatjuhtimisobjekt. Roboti olekutrajektoor ja kujutispunkti juhtimine olekuruumis. Roboti hägus-loogiline juhtimine. Robotite juhtseadmete ehitus. Robotite tarkvara ja programmeerimine. Õpetamine ja analüütiline programmeerimine. Programmi struktuur, andmetüübid, konstandid, andmete deklareerimine. Avaldised, tehted ja nende prioriteedid. Keelekonstruktsioonid. Standardfunktsioonide teegid, nende kasutamine. Funktsioonid, parameetrite edastamisviisid. Massiivid. Viitmuutujad, mitmesed viidad. Andmestruktuuride liigid. Keele preprotsessor. Sisend-väljund ja stringitöötlus standardfunktsioonidega. Riistvarapõhise programmeerimise alused. Masinnägemise (kaamera ja pilditöötluse tarkvara) rakendused robootikas.

This is the subject involving interdisciplinary studies. The project is an example of a team work where the students of mechanical engineering and energy technology processes control, smart systems and Applied Information Technology curricula collaborate. Robot concept and general structure. Actuator mechanics, kinematics and equations of motion. Manipulating mechanisms. Gripping mechanism classification and structure. Features of robot and machine drive, and comparison between them. Drive dynamic and power parameters. Main drive elements. Continuously and discretely controlled drives. Drive tuning. Robot as an object of automatic control. State trajectory and image point control in state space. Robot control devices structure. Robot software and programming. An overview of programming languages. C/C++ language structure, tools. Type compatibility, type conversions. Structural programming. Debugger. Style rules for programming. Access methods. Module programming. Pointer type, pointer operations, dynamic storage handling. Translator control. Implicit structures. Modules Graph and Crt. Animation. Program complexity. Applications of machine vision (camera and image processing software) in robotics.

eristav hindamine

grading

Õpib virtuaalse robotitehnika tarkvarapakette, töötavad välja oma robotisüsteemi, planeerivad tegevusi, valivad elektroonika- ja mehaanikakomponedid, programmeerivad, vormistavad oma projekti dokumentatsiooni.

Students study vitual robotics software package, work out own robot system, plan activities, choose electronic and mechanical componenets, fulfill programming, draw up documentation of the project.

Lehtla, T. Robotite juhtimine. Tallinn, 1994
T. Lehtla. Robotitehnika. TTÜ, Tallinn. 2008.
Raivo Sell, Mikk Leini, Rain Ellermaa, AVR Mikrokontrollerid ja praktiline robootika. ITT Group, 2015
Raivo Sell. Mehhatroonika ja robootika õpisituatsioonid, ITT Group, 2013 Lehtla, M. Digitaaltehnika doktorantidele Osa II:Kombinatsioon- ja järjendlülitused. Tallinn 2014
Bruno Siciliano, Oussama Khatib, Springer Handbook of Robotics, https://doi.org/10.1007/978-3-319-32552-1, PublishedPublished: 27 June 2016
Craig, J. J. Introduction to robotics: mechanics and control. Upper Saddle River (N.J.): Pearson/Prentice Hall, 2005. 400 p
Danny Staple, Learn Robotics Programming: Build and control AI-enabled autonomous robots using the Raspberry Pi and Python, 2nd Edition, 2021
Lentin Joseph , Jonathan Cacace, Mastering ROS for Robotics Programming: Best practices and troubleshooting solutions when working with ROS, 3rd Edition 3rd ed. Edition, 2021

-