BMT103: Robotik (mit Praktikum)

Lernpfad Robotik

BMT103: Robotik (mit Praktikum)

Kurzporträt BMT103: Robotik (mit Praktikum)
Worum geht es? In diesem Modul lernen Studierende, wie Industrieroboter aufgebaut sind, programmiert werden und in Produktionsumgebungen arbeiten. Studierende beschäftigen sich mit Kinematik, Greifern, Werkzeugen, Sensorik, Peripherie, Steuerung, Simulation und Sicherheit. Im Praktikum planen, programmieren, teachen und bewerten Studierende einfache Roboteranwendungen.
Wofür braucht man es? Die Kompetenzen werden gebraucht, um Roboterstationen auszulegen, in Betrieb zu nehmen und zu optimieren. Die Kompetenzen helfen dabei, Automatisierungspotenziale, Wirtschaftlichkeit und sicherheitstechnische Anforderungen realistisch zu beurteilen.
Wieso ist es interessant? Wer verstehen möchte, wie Roboter in Fabriken Aufgaben übernehmen, bekommt hier einen praxisnahen Einstieg. Das Modul zeigt, wie Mechanik, Sensorik, Programmierung und Prozessplanung zu einer funktionierenden Roboterzelle werden.
Modulverantwortung

Prof. Dr. Holger Dander

Lehrperson(en)

Prof. Dr. Holger Dander

Verwendbarkeit

Bachelor Mechatronik und Robotik

Fächergruppe

Ingenieurwissenschaften

Modultyp
Pflicht
Sprache

Deutsch

Angebot

Sommersemester

Dauer

1 Semester

Credits

5 ECTS

Benotung

Deutsche Notenskala 1-5

SWS

2 V | 1 Ü | 1 P | - S

Workload
Präsenzstudium: 45 Std. Selbststudium: 90 Std.
Engl. Titel

Robotics

Empfohlene Voraussetzungen
  • BB004: Grundlagen der Mechanik: Statik, Freischnitt, Gleichgewichtsbedingungen und mechanische Grundzusammenhänge technischer Systeme.
  • BMT101: Dynamik: Kinematik und Kinetik bewegter mechanischer Systeme als Grundlage für Roboterbewegungen.
  • BB008: Informatik für Ingenieurwissenschaften: Programmiergrundlagen, Ablaufmodellierung mit PAP und strukturierte Umsetzung technischer Abläufe.
Lernergebnisse / Kompetenzen
WAS

Nach Ablauf der Veranstaltung sind Studierende in der Lage die Funktionsweise von Industrierobotern (IR) zu verstehen einfache robotertechnische Anwendungen zu planen Roboterprogramme offline und online zu erstellen sowie Raumpunkte zu teachen Roboterstationen zu dokumentieren, zu bewerten und in Betrieb zu nehmen.

WOMIT

Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie

  • Industrieroboter und Peripherie (Greifer, Werkzeuge, Sensorik, Materialbereitstellung) für eine einfache Anwendung auswählen
  • mit Subsystemen Roboterzellen layouten
  • automatische Abläufe über Programmablaufpläne strukturieren
  • mithilfe geeigneter Programmiersoftware Roboterprogramme entwickeln und simulieren
  • mit Handbediengeräten Raumpunkte teachen und Bewegungsabläufe optimieren
  • Anwender- und Projektdokumentation praxisnah erstellen
WOZU

damit Studierende einfache Roboterstationen planen, auslegen und umsetzen können, Roboterprogramme beurteilen, optimieren und weiterentwickeln, Bewegungsabläufe effizient teachen und zeitlich optimieren können, wirtschaftliche Aspekte und Automatisierungspotenziale analysieren, sicherheitstechnische Anforderungen anwenden sowie anwendergerechte technische Dokumentationen erstellen und bewerten können.

Inhalte
  • Grundlagen der Robotik: Definitionen, Begriffe, Handhabungsfunktionen
  • Einsatzfelder und Anwendungen von Industrierobotern
  • Aufbau, Strukturen und Kinematiken von Industrierobotern
  • Endeffektoren: Greifer, Werkzeuge, Wechselsysteme
  • Sensorik in der Robotik (Kraft-/Momentensensorik, Bildverarbeitung, Näherungssensorik)
  • Peripherie und Materialbereitstellung (Fördertechnik, Werkstückträger, Positioniersysteme)
  • Steuerungs- und Programmiersysteme
  • Offline-Programmierung und Programmiersprachen
  • Online-Programmierung und Simulation
  • Sicherheitsanforderungen (Schutzkonzepte)
  • Wirtschaftlichkeit und Auswahlkriterien von Roboterlösungen
Prüfungsvorleistung

aktive Praktikumsteilnahme

Prüfungsleistung

Klausur, 90 Minuten

Literatur
  • Savić, S.; Verl, A.; Weitschat, R. (Hrsg.): Industrieroboter – Grundlagen, Einsatz, Programmierung. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2022.
  • Niku, S. B.: Einführung in die Robotik – Analyse, Steuerung und Programmierung. 2. Auflage, De Gruyter, Berlin, 2021. (deutsche Ausgabe)
  • VDMA: Robotik – Leitfaden für industrielle Anwendungen. VDMA Verlag, Frankfurt am Main, 2020.
  • Wolf, A.; Brunner, B.; Bauernhansl, T.: Automatisierung und Robotik in der Produktion. 3. Auflage, Springer Vieweg, Wiesbaden, 2023.
  • Schraft, R. D.; Hägele, M.; Wegener, K.: Robotertechnik – Komponenten, Steuerung und Systeme. 4. Auflage, Hanser Verlag, München, 2019.