6B05402 Механика машин и робототехники в КазНПУ им. Абая

Проекция точки. Метод проекций. Виды проецирования. Образование аксонометрического чертежа точки. Эпюр прямой линии. Эпюр плоскости. Трехмерные объекты. Поверхности. Основные положения стандартов ЕСКД. Основные приемы работы в КОМПАС. Двухмерное проектирование в КОМПАС-график. Трехмерное моделирование деталей в КОМПАС-3D. Начертательная геометрия в КОМПАС-3D

Алгоритм и его свойства. Базовые структуры алгоритмов. Языки и системы программирования. Основные принципы программирования. Классификация языков программирования. Парадигмы программирования. Разработка программ для компьютера. Этапы создания программ. Создание программы в инструментальных средах базовых языков программирования.

Элементы теории множеств. Алгебра матриц. Системы линейных уравнений. Определители. Многочлены от одной переменной. Комплексные числа. Скалярное, векторное и смешанное произведение векторов и их приложения. Метод координат на плоскости. Линии на плоскости. Кривые второго порядка на плоскости. Уравнения поверхности и линии в пространстве.

Основы кинематики. Основы динамики поступательного движения. Динамика вращательного движения тела. Элементы релятивистской динамики. Физические основы молекулярно- кинетической теории. Физические основы термодинамики. Электростатика. Постоянный электрический ток. Электромагнетизм. Электромагнитные колебания и волны. Волновая оптика. Элементы квантовой механики. Элементы современной физики атомов и молекул. Элементы физики атомного ядра. Элементы физики элементарных частиц

Базовые методы программирования. Эффективная практика разработки программного обеспечения с акцентом на такие аспекты как проектирование, декомпозиция, процедурная абстракция, тестирование и повторное использование программного обеспечения. Базовые структуры данных, рекурсия, основы анализа алгоритмов. Методология создания программ, используемые технологии проектирования и программирования.

Множество вещественных чисел. Числовая последовательность. Предел числовой последовательности. Монотонная последовательность. Действительные функции действительного переменного. Предел, непрерывность, равномерная непрерывность функции. Основы дифференциального исчисления функции одной переменной. Правило Лопиталя. Формула Тейлора. Основные теоремы дифференциального исчисления. Исследование функции с помощью производной. Построение графика функции

«Основы мехатроники и робототехники» направлен на изучение основных принципов проектирования и конструирования робототехнических устройств с помощью образовательных наборов и робоплатформ, служащих универсальным инструментом для развития конструкторских, инженерных и общенаучных навыков в различных областях науки и техники: машины и механизмы; инженерная и строительная механика; энергетика, автоматические системы; алгоритмика и программирование; проектирование и моделирование.

Статика твердого тела. Плоская система сил. Система сходящихся сил. Произвольная плоская система сил. Равновесие системы твердых тел. Пространственная система сил. Центр тяжести. Момент силы Теория пар. Движение точки. Простейшие движения твердого тела. Сложное движение точки. Сложение скоростей. Сложение ускорений. Плоское движение твердого тела. План скоростей и план ускорений. Сложение вращений твердого тела вокруг параллельных осей. Вращение твердого тела вокруг неподвижной точки. Сложение вращений вокруг пересекающихся осей.

Основные положения Конституции, действующего законодательства РК; систему органов государственного управления, круг полномочий, цели, методы государственного регулирования экономики, роль государственного сектора в экономике; финансовое право и финансы; механизм взаимодействия материального и процессуального права; сущность коррупции, причины ее происхождения; меру морально-нравственной, правовой ответственности за коррупционные правонарушения.

Неопределенный интеграл. Интегрирование рациональных выражений. Интегрирование иррациональных выражений. Интеграл Римана и его свойства. Приложения определенного интеграла: длина кривой, площадь, объем. Несобственные интегралы. Метрическое, линейное нормированное пространство. Пространство Rn. Функции многих переменных. Дифференцируемость функции нескольких переменных. Экстремум функции нескольких переменных. Неявные функции. Условный экстремум функции нескольких переменных.

Общественное производство. Сущность, формы, структура капитала. Издержки производства. Доходы производства в рыночной экономике. Понятие бизнеса. Виды предпринимательской деятельности. Теория собственности, общественные формы хозяйствования. Товар, деньги. Общественно экономическая система. Возникновение рынка. Финансовая система. Роль государства в развитии бизнеса. Макроэкономика. Ресурсосбережение. Цикличность экономического развития. Инфляция и безработица.Казахстан в системе мирохозяйственных связей.

Линейные уравнения математической физики: Некоторые определения, формулы, методы и решения. Линейные задачи математической физики. Линейные задачи математической физики для уравнении гиперболического типа. Нелинейные уравнения математической физики: Преобразования уравнении математической физики. Методы подобия. Метод обобщенного разделения переменных. Метод функционального разделения переменных. Классический метод исследования симметрий уравнений математической физики.

Основные закономерности функционирования живых организмов, экосистем различного уровня организации, биосферы в целом, их устойчивости; взаимодействия компонентов биосферы и экологических последствиях хозяйственной деятельности человека, особенно в условиях интенсификации природопользования; современные представления о концепциях, стратегиях и практических задачах устойчивого развития в различных странах и РК; проблемы экологии, охраны окружающей среды, устойчивого развития

Безопасность жизнедеятельности, ее основные положения. Опасности, чрезвычайные ситуации. Анализ риска, управление рисками. Системы безопасности человека. Дестабилизирующие факторы современности. Социальные опасности, защита от них: опасности в духовной сфере, политике, защита от них: опасности в экономической сфере, опасности в быту, повседневной жизни.

ЮНЕСКО. Конвенция об охране Всемирного культурного и природного наследия. Объекты Всемирного Культурного Наследия и другие достопримечательности Зарубежной Европы. Великое Наследие и достопримечательности Зарубежной Азии и Австралии. Объекты Всемирного Культурного Наследия Америки. Африка - встреча с прекрасным. Объекты Всемирного Наследия в Казахстане.

Типология предпринимательства; предпринимательские решения; внешняя, внутренняя среда фирмы; организационно-правовые формы предпринимательства; учредительные документы; государственная регистрация, лицензирование; механизмы функционирования; предпринимательские риски; оплата труда в предпринимательстве; культура предпринимательской деятельности; перечень сведений, подлежащих защите; сущность и виды ответственности предпринимателей; методы финансового анализа; методы оценки эффективности предпринимательской деятельности.

Основы лидерства. Личностные теории лидерства. Поведенческое и ситуационное лидерство. Лидер и команда. Функциональное (ролевое) лидерство. Несовместимость PAEI функций в стиле лидерства. Стили эффективного лидерства. Архетипы неэффективного лидерства. Реализация стилей лидерства в организации.Лидерство: навыки эффективного руководства.

Задачи и методы механики элементов конструкций. Силы внешние и внутренние. Растяжение и сжатие. Закон Гука. Кручение. Момент инерции сечения. Главные оси и главные моменты инерции. Изгиб. Внутренние силовые факторы. Напряжение. Потенциальная энергия элементов конструкций. Связи, накладываемые на систему. Метод сил. Основы теории напряженного и деформированного состояний. Прочность. Устойчивость. Принципы расчета элементов конструкций. Колебания упругих систем.

Устойчивость равновесия системы в поле консервативной силы. Малые колебания системы в районе места устойчивого равновесия. Свободные колебания системы с равными степенями свободы. Второй вид уравнения Лагранжа. Основные характеристики свободных колебаний. Вынужденные колебания системы одной степени свободы. Резонанс и явление конфликта. Единицы, вызывающие импульс мгновенной силы, вынужденные колебания системы степени свободы.

Основные понятия и определения. Кинематические пары и кинематические цепи. Структура механизмов. Классификация. Кинематическое исследование плоских рычажных механизмов графическим методом. Кинематическое исследование плоских рычажных механизмов аналитическим методом. Кинематическое исследование кулачковых механизмов. Кинематическое исследование механизмов передач. Кинематическое исследование некоторых видов плоских механизмов. Силовой анализ механизмов.

Арифметические операторы и функции MatLab. М-файлы, сценарии и функции. 2-D и 3-D графика в MATLAB. Создание М-файлов в виде М-сценариев. Элементы программирования в MATLAB. Базовые операции символьной математики системы MATLAB – SIMBOLIC MATHEMATICS TOOLBOX. Определение положения, скоростей и ускорений рычажных и других механизмов. Интерфейс Simulink.

Понятие о целостности. Кинематика сред. Теория деформации в среде. Динамические и тепловые процессы. Простые модели в целостной среде. Аспекты применения в целостной среде. Способы Эйлера и Лагранжа. Тензоры деформации. Напряжения. Уравнения и теоремы динамики. Термодинамика и динамика в целой среде. Математические модели в простой целостной среде, уравнения и особенности вязкого потока жидкости.

Основные понятия и определения. Дифференциальные уравнения возмущенного движения. Устойчивость по Ляпунову и некоторые другие определения устойчивости. Второй метод Ляпунова для установившихся движений. Вторая теорема Ляпунова об устойчивости движения. Критерии устойчивости по первому приближению для установившихся движений. Теоремы Ляпунова об устойчивости по первому приближению. Исследование критических случаев для установившихся движений.

Структурный анализ плоских рычажных механизмов МВК. Группы Ассура высоких классов. Кинематика МВК. Графо-аналитические методы. Численные методы. Динамика МВК. Уравнения движения. Силовой анализ МВК. Методы. Синтез МВК. Синтез новых механизмов и манипуляционных устройств высоких классов.

Определение культуры речи. Правильность речи. Правильный выбор слова, формы слова. Точность словоупотребления. Правильное построение предложений. Выразительность речи. Экспрессивный синтаксис. Богатство, чистота, логичность речи. Нормы произношения и ударения. Определение практической стилистики. Культура речевого поведения в профессиональной сфере. Речевые тренировки в определенных коммуникативных ситуациях. Этика речевого поведения. Виды делового общения

Задачи проектирования механизмов. Синтез трехзвенных плоских зубчатых механизмов. Основные сведения из теории зацеплений. Проектирование эвольвентных профилей. Проектирование зубчатых передач. Синтез кулачковых механизмов. Определение профиля кулачка. Синтез плоских механизмов с низшими парами.

Введение. Краткая история телеоператоров и манипуляторов. Классификация промышленных роботов. Опрределение степеней подвижности робота. Тип рабочей зоны. Грузоподъемность. Тип приводов. Краткий обзор схем и тех.характеристик ПР. Структура манипуляторов. Определения звеньев. Маневренность манипуляторов. Сервис манипулятора. Кинематический анализ манипуляторов. Динамика манипуляторов.

Вопросы разработки и эксплуатации роботов и роботизированных комплексов. Конструкция и технические характеристики промышленных роботов. Основы конструирования манипуляторов: захватные устройства, приводные устройства, управляющие устройства, робототехнические комплексы. Создания (расчета и конструирования), внедрения и эксплуатации современных видов промышленных роботов широкого применения.

Законы динамики. Дифференциальные уравнения динамики материальной точки. Определение сил по заданному движению Определение движения по заданным силам. Колебательное движение. Общие теоремы динамики. Динамика плоского движения твердого тела. Динамика несвободной материальной системы. Классификация связей. Метод кинетостатики. Принцип возможных перемещений. Общее уравнение динамики материальной системы. Уравнение Лагранжа 2 рода.

Информатизация образования. Современные цифровые технологии и использование их в образовании. Технологии мультимедиа. 3D-технологии в образовании. Классификация цифровых образовательных ресурсов. Разработка качественных цифровых образовательных ресурсов. Виртуальная реальность. Цифровая робототехника. Методика использование цифровых образовательных ресурсов в процессе обучения. Цифровизация результатов обучения.

Базовые знания об основных вехах становления и развития отечественного искусства и художественной культуры от древности до современности. Курс охватывает все виды искусства, что позволяет составить общую картину эволюции нравственно-эстетического мира казахов, элементы обрядности и их значение для формирования облика современного казахстанца.

Механизм и его кинематическая схема. Структура пространственных механимзмов. Кинематическое исследование некоторых видов пространственных механизмов. Механизм универсального шарнира. Мальтийские механизмы. Кинематическое исследование механизмов. аналитическими методами. Векторный метод кинематического анализа пространственных рычажных механизмов. Синтез пространственных механизмов.

Развернутые доклады по тематике. Новости и репортажи. Статьи и сообщения по современной проблематике, современная художественная проза. Активное участие в дискуссии по знакомой проблеме, объясняя и отстаивая свое мнение. Высказывание всех аргументов «за» и «против» по актуальной проблеме. Написание эссе, докладов, писем выделяя особо важные события и впечатления.

Введение. Система MatLab. Методы программирования в системе MatLab. Алгоритмы программ. Построение М-файла в виде М-сценария. Решение систем линейных и нелинейных уравнений. Численные методы. Решение задач по механике в MatLab и ДИСПРОМ-3.Общие определения программы ДИСПРОМ-3. Построение механизмов в программе ДИСПРОМ-3. Построение графиков в программе ДИСПРОМ-3.

Введение. Вариационные методы в механике. Формализм Эйлера и Лагранжа. Формализм Гамильтона. Вариационное исчисление. Сравнение векторного и вариационного методов механике. Метод неопределенных множителей Лагранжа. Неголономные условии. Изопериметрические условия. Принцип виртуальных перемещений. Физическая интерпретация метода неопределенных множителей Лагранжа. Неравенство Фурье. Принцип Даламбера. Принцип наименьшего принужденияГаусса. Уравнения движения Лагранжа. Принцип Гамильтона.

Современные проблемы механики. Основные положения аналитической механики. Основные понятия. Законы и вариационные принципы механики. Типы механических систем и связей. Обобщенные силы и потенциальная энергия. Кинетическая энергия. Вариационный принцип Гамильтона и уравнения Лагранжа для голономных систем. Основные задачи динамики механизмов. Теорема сохранения энергии как следствие канонических уравнений.

Целью дисциплины «Компьютерная механика» является изучение современных методов и пакетов программ для решения задач механики. Курс включает следующие разделы: Решение систем линейных и нелинейных уравнений. Численные методы. Средства программирования системы MatLab. Решение задач механики в MatLab. . Работа в программах Simulink и LaTex.

Ведение. Классификация измерений. Методы измерений. Виды погрешностей. Обработка результатов измерений. Электрические цепи. Устройства измерений механических параметров. Датчики омического сопротивления. Тензорезисторные датчики. Пьезоэлектрические датчики. Индуктивные датчики. Емкостные датчики. Генераторные датчики. Структура установки ТММ-2. Измерение перемещений. Измерение скоростей. Измерение ускорений. Измерение сил, моментов и деформаций звеньев.

Пневматический привод: элементы пневмопривода, типовая схема и элементы управления, демпфирование пневмопривода. Позиционирование пневмопривода. Пневматический следящий привод. Гидравлический привод: область применения, достоинства и недостатки. Схема гидродвигателя: элементы и параметры. Электрический привод. Комбинированный привод: электрогидравлический, гидропневматический и пневмогидравлический. Сравнительная характеристика приводов ПР. Типовая схема и элементы управления.

Конструкции промышленных роботов. Принципы проектирования промышленных роботов. Проектирование механической системы. Ориентирующие механизмы. Несущая механическая система. Исполнительная система. Выбор типа привода. Разработка кинематической схемы. Конструкция и расчет механизма рук. Конструкция и расчет механизмов вращения и прямолинейного перемещения. Расчет и проектирования конструктивных модулей.

Передачи. Основные показатели передачи. Фрикционные передачи и вариаторы. Общие понятия. Их виды. Расчет фрикционных передач на выносливость. Зубчатые передачи. Общие понятия. Классификация зубчатых передач. Профилирование рабочих поверхностей зубов. Эвольвента. Основные параметры и свойства. Создание эвольвентного профиля. Кинематика зубчатых механизмов. Волновая зубчатая передача. Планетарные передачи. Кулачковые механизмы.

1 - иметь представление и способность понимать процессах и явлениях, происходящих в природе, о возможностях современных научных методов познания природы;

2 – понимает высокую социальную значимость профессии, соблюдает принципы профессиональной этики, способен использовать в профессиональной деятельности знание в области механики и робототехники, языки программирования, информационнон коммуникационной техники, тенденций развития области механики машин и робототехники;

3 - способен анализировать деятельность всех субъектов механических, физических и робототехнических процессов, социально и личностно значимые философские проблемы, моделировать механических и робототехнических процессов и реализовывать на практике, осуществлять механических и робототехнических процессов с целевой установкой на производстве;

4 - имеет навыки провести экспериментальных методов исследования в области механики машин и робототехники;

5 - способен использовать систематизированные теоретические и практические знания гуманитарных, социальных и экономических наук при решении задач в областях, связанных с использованием механики, физики, математики и робототехники;

6 - способен быть компетентным в современных методах исследования в области механики машин и робототехники, понимать сущность и значение результатов исследования в развитии современной мехатроники;

7 - умееть работать с современными версиями операционных систем, с базами данных и с экспертными системами; владеет способами организации здорового образа жизни и профессиональной деятельности в поликультурной среде, учитывая этнокультурные и конфессиональные различия и особенности социо-культурной структуры общества;

8 - способен участвовать в междисциплинарном и межведомственном взаимодействии в решении профессиональных задач, способен на обучение и мобильность для развития компетенций необходимых для адаптации к меняющемуся рынку труда.