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Industrielle Robotik

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Industrielle Robotik
Modulbezeichnung (engl.): Industrial Robotics
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019
Code: E2845
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P221-0199
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+2P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 1
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Mündliche Prüfung (50%), Projektarbeit (50%)

[letzte Änderung 02.09.2024]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

E2845 (P221-0199) Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019 , 1. Semester, Wahlpflichtfach
KIM-IR (P221-0199) Kommunikationsinformatik, Master, ASPO 01.10.2017 , 1. Semester, Wahlpflichtfach
MTM.IRO (P221-0199) Mechatronik, Master, ASPO 01.04.2020 , Wahlpflichtfach
MP2206.IR Medizinische Physik, Master, ASPO 01.04.2019 , 1. Semester, Wahlpflichtfach
MP2206.IR Medizinische Physik, Master, SO 01.10.2025 , 1. Semester, Wahlpflichtfach
PIM-IR (P221-0199) Praktische Informatik, Master, ASPO 01.10.2017 , 1. Semester, Wahlpflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Michael Kleer
Dozent/innen: Prof. Dr. Michael Kleer

[letzte Änderung 24.10.2023]
Lernziele:
Die Studierenden können die wichtigsten Methoden zur Beschreibung und Berechnung von Industrierobotersystemen aufzeigen, anwenden und herleiten. Sie können eigenständig Industrieroboter-Systeme mit mehreren Koordinatensystemen und die dazugehörigen Koordinatentransformationen ausführlich in ihrem Zusammenwirken beschreiben, erklären und berechnen. Ferner können die Studierenden eigenständig die Vorwärts- und Rückwärtskinematik sowie die Geschwindigkeitskinematik typischer Industrieroboter berechnen sowie Bahn- und Trajektorienplanungsaufgaben lösen. Sie können die Jakobimatrix typischer Industrierobotersysteme herleiten und für weitergehende Berechnungen verwenden. Sie können die gelernten Methoden praktisch an einem Industrierobotersystem im AMS Labor eigenständig anwenden. Die konkrete Aufgabenstellung formuliert dabei jedes Team in Absprache mit der Laborleitung und verteidigt diese auch vor dem Rest der Gruppe.

[letzte Änderung 25.08.2025]
Inhalt:
Industrieroboter klassifizieren
Rotationen, Transformationen, Koordinatensystemdarstellungen
Herleitung der allgemeinen homogenen Transformationsmatrix
Herleitung der Denavit-Hartenberg Transformation
Vorwärts- und Rückwärtskinematik von seriellen Industrierobotern
Herleitung der Geschwindigkeitskinematik
Herleitung der Jakobi-Matrix (analytische & geometrische Jakobi Matrix)
Bahn- und Trajektorienplanung für Industrieroboter
Praktische Umsetzung der gelernten Inhalte an einem der Industrieroboter im AMS Labor
Durchführung einer Inbetriebnahme und Justage an einem der Roboter im AMS Labor
Planung, Design, Implementierung und Validierung einer zusammenhängenden Aufgabenstellung mit Bezug zur Robotik


[letzte Änderung 25.08.2025]
Literatur:
Springer Handbook of Robotics, https://doi.org/10.1007/978-3-540-30301-5
Robot Modeling and Control, ISBN: 978-1-119-52404-5

[letzte Änderung 25.08.2025]
 
[Sun Aug 31 22:26:42 CEST 2025, CKEY=eir, BKEY=eim, CID=E2845, LANGUAGE=de, DATE=31.08.2025]