6B07113 Робототехника и мехатроника в Satbayev University

Курс основан на изучении математического анализа в объеме, позволяющим исследовать элементарные функции и решать простейшие геометрические, физические и другие прикладные задачи. Основное внимание уделяется дифференциальному и интегральному исчислениям. В разделы курса входят дифференциальное исчисление функций одной переменной, производная и дифференциалы, исследование поведения функций, комплексные числа, многочлены. Неопределенные интегралы, их свойства и способы вычисления. Определенные интегралы и их применения. Несобственные интегралы.

Дисциплина является продолжением Математики 1. В разделы курса входят элементы линейной алгебры и аналитической геометрии. Рассматриваются основные вопросы линейной алгебры: линейные и самосопряженные операторы, квадратичные формы, линейное программирование. Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных и его приложения. Кратные интегралы. Теория определителей и матриц, линейных систем уравнений, а также элементы векторной алгебры. Включены элементы аналитической геометрии на плоскости и в пространстве.

Курс изучает основные физические явления и законы классической и современной физики; методы физического исследования; влияние физики как науки на развитие техники; связь физики с другими науками и ее роль в решении научно-технических проблем специальности. Курс охватывает следующие разделы: механика, динамика вращательного движения твёрдого тела, механические гармонические волны, основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики, явления переноса, механика сплошной среды, электростатика, постоянный ток, магнитное поле, уравнения Максвелла.

Курс изучает законы физики и их практическое применение в профессиональной деятельности. Решение теоретических и экспериментально-практических учебных задач физики для формирования основ в решениях профессиональных задач. Оценка степени точности результатов экспериментальных или теоретических методов исследования, моделирование физического состояния с использованием компьютера, изучение современной измерительной аппаратуры, отработка навыков проведения испытательных исследований и обработки их результатов, распределение физического содержания прикладных задач будущей специальности.

Цель дисциплины - изучение основных понятий и законов химии; фундаментальных закономерностей химической термодинамики и кинетики; квантово-механической теории строения атома и химической связи. Растворы и их типы, окислительно-восстановительные процессы, координационные соединения: образование, устойчивость и свойства. Строение вещества и химия элементов.

Курс развивает у студентов следующие умения: изображать всевозможные сочетания геометрических форм на плоскости, производить исследования и их измерения, допуская преобразования изображений; создавать технические чертежи, являющиеся основным и надежным средством информации, обеспечивающим связь между проектировщиком и конструктором, технологом, строителем, в среде AutoCAD.

Дисциплина изучает основы предпринимательской деятельности и лидерства с точки зрения науки и закона; особенности, проблемные стороны и перспективы развития; теорию и практики предпринимательства как системы экономических, организационных и правовых отношений бизнес-структур; готовность предпринимателей к инновационной восприимчивости. Дисциплина раскрывает содержание предпринимательской деятельности, этапов карьеры, качеств, компетенций и ответственности предпринимателя, теоретического и практического бизнес-планирования и экономической экспертизы бизнес-идей, а также анализа рисков инновационного развития, внедрения новых технологий и технологических решений.

В процессе изучения дисциплины «Автономные мобильные роботы» у студента формируется база знаний по основам организации процесса проектирования, по принципам распараллеливания проектных работ, по способам достижения оптимальных технико-экономических параметров разрабатываемых изделий мобильных робототехнических систем

Дисциплина изучает основные виды механизмов роботов и манипуляторов: шарнирно–рычажные, кулачковые и зубчатые механизмы. Рассматривается структурный, кинематический и динамический анализ и синтез различных механизмов роботов и манипуляторов, и их кинематические и динамические свойства. Изучаются практические приемы решения задач анализа и синтеза механизмов роботов и манипуляторов.

Дисциплина направлена на ознакомление студентов с историей развития, назначением, общими принципами действия устройств и областью применения сервисных и других видов непромышленных мобильных роботов. Сформировать объективное представления о взаимосвязи «человек – машина» на уровне современной техники и принципов ее развития в будущем. Изучают особенности кинематики и динамики сервисных и непромышленных мобильных роботов

Дисциплина направлена на освоение дисциплинарных компетенций по использовании информационных технологий, техники, прикладных программных средств при построении и диагностировании промышленных роботов и робототехнических систем, в том числе с применением современных методов разработки энергоэффективных технологий и средств управления; на изучение структуры и устройства промышленных роботов, основные принципы управления, реализуемые в приводах роботов, принципы проектирования и оценки состояния промышленных роботов.

Курс направлен на формирование базовых знаний о биоморфных и антропоморфных робототехнических системах, их применения и конструктивных исполнений, а также обучение методам расчета параметров манипуляторов, приобретение студентами умений расчета кинематических и динамических переменных движения манипуляционных систем; знаний о робототехнических устройствах бионического и антропоморфного конструктивных исполнений

Формирование у студентов знаний по основам электромеханики и электроники, методов проектирования и расчета электронных устройств. Получение знаний, умений и навыков читать структурные и принципиальные схемы электронных устройств, разбираться в принципах их работы и сделать правильный выбор элементов электронной аппаратуры

Дисциплина является продолжением Математики 2. В разделы курса входят: теория числовых рядов; теория функциональных рядов; ряды Фурье; элементы теории вероятностей и математической статистики. Особое место уделено решению задач по всем разделам теории рядов; нахождению вероятности событий; вычислению числовых характеристик случайных величин; использованию статистических методов для обработки экспериментальных данных.

Дисциплина изучает задачи экологии как науки, типы (аут экология, популяционная и социальная экология), экологические термины, законы функционирования природных систем и аспекты экологической безопасности в условиях трудовой деятельности. Мониторинг окружающей среды и управление в области ее безопасности. Источники загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных, подземных вод, почвы и пути решения экологических проблем; безопасность жизнедеятельности в техносфере; чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера

Дисциплина изучает сущность, причины возникновения, причины устойчивого развития коррупции как с исторической, так и с современной точек зрения. Рассматривает предпосылки и воздействия для развития антикоррупционной культуры. Изучает развитие противодействия коррупции на основе социальных, экономических, правовых, культурных, нравственных и этических норм. Изучает проблемы формирования антикоррупционной культуры на основе взаимосвязи с различного вида общественными отношениями и различными проявлениями.

Курс направлен на формирование у студентов знаний по основам электроники, методам расчета и проектирования электронных устройств. В процессе изучения курса студент овладеет принципами физических основ работы и устройств полупроводниковых приборов, изучит их характеристики и показания, а также основные принципы построения аналоговых электронных схем, генераторов сигналов, принципов работы интегральных микросхем, функции и построения интегральных логических элементов, изучит методы синтеза логических устройств комбинационного и цепного типов

Дисциплина направлена на изучение структурных схем микропроцессорных систем в мехатронике и робототехнике, основ для разработки аппаратных средств микропроцессорных устройств и управления роботами; приобретение навыков построения устройств управления различными объектами мехатронных и робототехнических систем.

Дисциплина направлена на изучение базовых принципов построения микропроцессорных систем и современных архитектур микроконтроллеров; освоение методик и инструментальных средств разработки микроконтроллерных систем сбора и обработки информации; приобретение навыков по управлению различными сенсорами и решение задачи микропроцессорного управления.

Цель дисциплины-изучение студентами особенностей проектирования и расчета манипуляторов промышленных роботов и технологического оборудования, современных конструкций робототехнических комплексов, их расположения и конструкции, характеристик и требований, условий применения различных манипуляторов в производстве. Основной задачей студентов является получение необходимого комплекса знаний по средствам автоматизации современного производства, умение определять рациональное сочетание основных технико-экономических показателей, привитие необходимых практических навыков при исследовании, расчете и сборке промышленных роботов и манипуляторов

Дисциплина направлена на формирование у студента теоретической и практической базы для проведения теплотехнических расчетов теплоэнергетического оборудования и оценки его термодинамической эффективности. Курс изучает основные законы и фундаментальные принципы технической термодинамики, свойства и процессы изменения состояний рабочих тел, принципы преобразования энергии в тепловых и холодильных машинах, термодинамические циклы.

Дисциплина направлена на изучение типовых математических схем моделирования систем, ознакомление с основными подходами имитационного моделирования систем, изучение современных способов имитационного моделирования физических процессов управления в приборах, в технических средствах автоматизации и технологических процессах в среде MATLAB.

Дисциплина направлена на ознакомление студентов с методами инженерного творчества, формировании у них знаний, умений и навыков по использованию методов поиска новых технических решений. Курс научит студентов постановке и решению изобретательских задач, возникающих в процессе проектно-конструкторских разработок, а также при техническом освоении новых изделий, их эксплуатации и ремонте.

Курс направлен на изучение методов управления динамическими системами и оценивания их состояния; овладение методами проектирования оптимальных систем управления; применение изученных методов и алгоритмов для решения задач, связанных с управлением мехатронных машин; изучение различных приводных элементов и конструкций в общей системе построения управляемых мехатронных машин.

Дисциплина изучает основные принципы программирования на языках высокого уровня и их применение при решении прикладных задач. Изучение дисциплины должно способствовать формированию у студентов основ научного мышления, в том числе: пониманию принципов построения сложных систем с использованием языка программирования высокого уровня; умению оценивать эффективность применения различных технологий и принципов для решения прикладных задач

Изучение общих принципов построения систем автоматики и автоматического регулирования, методов выбора и расчета элементов и систем автоматики. Знакомство с техническими средствами автоматических систем и систем управления, овладение методами практического расчета систем автоматического регулирования и управления, знакомство с современным состоянием технических средств автоматики

Дисциплина направлена на изучение методов программирования микроконтроллеров и приобретение навыков практического применения микроконтроллеров в современных информационно-измерительных и управляющих системах; формирование навыков программирования микроконтроллеров для решения различных задач, с применением аналогово-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей.

Дисциплина направлена на ознакомление студентов с основами цифровой интегральной схемотехники и их практическим применением в робототехнике, получение представления о развитии интегральной цифровой схемотехники, об архитектуре и программировании типовых микропроцессорных систем, о методах автоматизированного моделирования и проектирования электронных схем

Целью дисциплины "Основы информационно-измерительных технологий" является изучение общих сведений об измерении физических величин, методах и средствах измерений, измерительно-информационных системах. Изучение основных методов и средств измерений электрических, магнитных и неэлектрических величин, методов оценки точности результатов измерений, ознакомление студентов с современными измерительными технологиями и их применение.

Дисциплина «Основы методологии проведения исследований» направлена на изучение теории методологии и методов научно-педагогических исследований, использование этих знаний в конкретной исследовательской работе студентов. Ознакомить студентов с основными понятиям общей методологии познания объективной действительности; изучить особенности предмета научного исследования. При проведении учебных занятий по дисциплине обеспечивается развитие у обучающихся навыков командной работы, межличностной коммуникации

Дисциплина направлена на изучение основных методов моделирования процессов и систем при решении задач обработки и интерпретации экспериментальных данных и задач системотехнического и схемотехнического проектирования, формирование логического и алгоритмического мышления обучающихся, позволяющего применять методы статистики в инженерных исследованиях.

Изучение материала данного курса позволяет получить определённые знания по устройству источников электропитания, навыков использования этих устройств как инструмента в своей профессиональной деятельности. Источники первичного электропитания. Электромагнитные элементы устройств электропитания. Трансформаторы. Сглаживающие фильтры. Импульсные источники электропитания. Управление регулирующим элементом в импульсных источниках питания. AC-DC конвертеры

Дисциплина направлена на подготовку студентов к решению практических задач оценки точности средств измерений. В результате изучения дисциплины студент знает определение точности, причины и виды ошибок функционирования приборов, методы оценки различных видов ошибок и их влияния на результирующую точность функционирования приборов.

Дисциплина направлена на изучение фундаментальных основ построения приборов и общие методы измерительной техники, а также особенности измерений различных неэлектрических величин. Ознакомление с устройствами, схемами включения и погрешностях измерительных приборов, и измерительных преобразователях. Изучение с основными принципами и типами приборов и измерительных систем, используемых для измерения физических величин, наиболее часто встречающихся в исследованиях и на производстве

Дисциплина направлена на приобретение студентами знаний о датчиках, предназначенных для робототехнических и мехатронных систем и комплексов, такие как тензодатчики, флекс-сенсоры, инфракрасные и оптические сенсоры и другие. В данном курсе студент научиться программировать и получать, обрабатывать данные от этих сенсоров.

Дисциплина направлена на приобретение студентами знаний о принципах работы, основных параметрах, конструкциях сенсоров, измерительных преобразователей на их основе и датчиков различного назначения. Изучает основы физических явлений и процессов, лежащих в основе принципов работы сенсоров и измерительных преобразователей.

Дисциплина направлена на изучение принципов организации и методов проектирования электронных схем, в том числе и методов автоматизированного проектирования, построения математических моделей и программных средств, т. е. то, что позволяет современным специалистам ставить и решать сложные задачи проектирования устройств и комплексов электронной техники.

Основные понятия мехатроники и робототехники, устройство роботов, принципы проектирования, конструирования и управления робототехническими системами, принципы и методологические основы построения мехатронных устройств, модулей, систем, устройство и принцип действия промышленных роботов, манипуляторов, схватов ПР, отдельных модулей ПР, классификацию мехатронных модулей, роботов и манипуляторов, их основные технические характеристики

Дисциплина направлена на изучение модели преобразования информации и сигналов в измерительных системах, изучение основных характеристик измерительных приборов и методов их расчета и прогнозирования; изучение принципов построения измерительных приборов и систем; освоение технологии компьютерного моделирования при исследовании, проектировании измерительных систем.

Дисциплина охватывает вопросы проектирования роботов с точки зрения создания робототехнических систем и комплексов, включающих механические и электронные системы. Дисциплина дает глубокие знания об основных этапах создания робототехнического устройства и комплексов.

Дисциплина направлена на изучение основных и современных типов приводов используемых в промышленных и бытовых роботах, функциональных схем, входящих в ее состав, приводов роботов и элементов, статических и динамических характеристик; способов улучшения динамики с помощью корректирующих обратных связей; микропроцессорных управляющих устройств приводов роботов.

Дисциплина включает в себя изучение основ нечеткой логики и нейронных сетей и практическое их применение в современной технике. Будут рассмотрены методы и алгоритмы, применяемые в нечеткой логике и нейронных сетях для решения задач оптимального управления робототехнических и мехатронных систем и комплексов в условиях неопределенности.

Курс «Capstone research project 2» - это продолжение курса «Capstone research project 1». Курс «Capstone research project 2» представляет собой самостоятельно выполненную разработку, связанную с решением теоретических вопросов и экспериментальными исследованиями или с решением задач прикладного характера, являющихся частью научно-исследовательских работ, выполняемых кафедрой или предприятием

Курс позволит студентам узнать, как преобразовать идею в конкретное решение и определить наиболее оптимальный подход к ее реализации. Участники курса получат целостное представление о процессе, ключевых методиках и инструментах необходимых для проектирования, разработки и дальнейшего развития своих продуктов и услуг. В результате студенты познакомятся с методами быстрого проектирования прототипов решений, научатся планировать этапы работы над продуктом и оценивать их трудоемкость, смогут находить нестандартные решения для учета конкретных условий выполняемых задач и разработки инновационных решений.

Дисциплина включает в себя изучение основ теории машинного обучения и нейронных сетей и практическое их применение. Будут рассмотрены виды нейронных сетей, методы и алгоритмы, используемые в машинном обучении и нейронных сетях

Дисциплина «Гидропневмопривод» изучает следующие основные вопросы: принцип действия; классификация; основные параметры объемных и лопастных гидромашин; примеры конструкций; особенности рабочих процессов, конструкций и методов расчета гидромашин; принцип действия объемных и гидродинамических передач. Знания, полученные студентами при изучении материалов теоретической и лабораторной части дисциплины, используются при изучении последующих дисциплин и выпускной квалификационной работы.

Дисциплина направлена на формирование компетенций, необходимых для приобретения знаний и навыков построения, а также качественного и количественного исследования математических моделей управляемых сложных динамических систем, функционирующих в непрерывном или дискретном времени, а также оценки исходных материалов и данных для разработки математических моделей реального процесса или явления.

Дисциплина направлена на изучение принципов построения имитационного моделирования динамических систем на MATLAB/SIMULINK и анализа протекания динамических процессов в приводах роботов и оценки показателей процесса позиционирования, а также методов имитационного моделирования для построения систем управления мехатронных и робототехнических систем.

Дисциплина имеет своей целью дать обучающимся представление о современных технологиях построения встроенных систем управления, теоретических и практических аспектах разработки микроконтроллерных систем и способствовать развитию системного мышления. Курс освещает основные вопросы построения встроенных систем для управления роботами на основе микроконтроллеров, фокусируясь на перспективном высокопроизводительном и энергоэффективном семействе микроконтроллеров.

Определить безопасность, экологичность и экономическую эффективность внедрения проектируемых робототехнических и мехатронных систем, их отдельных модулей и подсистем

Собирать и анализировать научно-технической информаций, учитывая современные тенденции развития и использования достижений науки, техники и технологии в профессиональной деятельности

Исследовать в области разработки новых образцов и совершенствования существующих мехатронных и робототехнических систем, поиск новых способов управления и обработки информации

Оценивать соответствие технической документации разрабатываемых проектов стандартам и технологическим условиям

Планировать испытаний модулей и подсистем робототехнических и мехатронных систем, организовать и проводить эксперименты на действующие объекты и экспериментальные макеты, обработка результатов экспериментальных исследований, с применением современных информационных технологий

Расчитать и проектировать отдельные блоки и устройства робототехнических и мехатронных систем, интеллектуально управляющие, информационно-сенсорные и исполнительные подсистемы и мехатронные модули, в соответствии с техническим заданием

Демонстрировать знания разделов высшей математики, физики и других естественно-технических наук и применить их для решения задач, возникшие в ходе профессиональной деятельности

Организовать деятельность коллектива, принять организационно-управленческие решения в условиях различных мнений и оценить последствий принимаемых решений

Применить современные программные продукты и новейшие технологии для решения и управления междисциплинарных инженерных проблем в различных областях науки и техники

Организовать работу по эксплуатации, монтажу и наладке современных мехатронных систем