6B07109 Робототехнические и интеллектуальные системы в СКУ им. Козыбаева

Дисциплины

• Математика

  Дисциплина, изучающая элементы линейной алгебры и аналитической геометрии, введение в математический анализ, дифференциальное и интегральное исчисление функции одной переменной и его приложения, дифференциальное исчисление функции многих переменных, кратные интегралы и их приложения, теория рядов, дифференциальные уравнения, элементы теории вероятностей и математической статистики.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физика

  Дисциплина, изучающая механику, кинематику, динамику, классическую, квантовую, релятивистскую механику, элементы кинематики, основные задачи динамики, уравнения движения, границы применимости классической механики, законы сохранения импульса, момента импульса, энергии, принципы относительности в механике, преобразование Лоренца, статистическую физику и термодинамику, классическую статистику, электричество и магнетизм, физику колебаний и волновых процессов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Дисциплина, изучающая основные методы научных исследований различных объектов и процессов, основные этапы планирования научного исследования, аналитические и статистические модели элементарных объектов и процессов, особенности статистической обработки экспериментальных данных.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Экономика и основы предпринимательства

  Дисциплина изучает механизмы функционирования фирм, предприятий различных организационно-правовых форм, в процессе изучения дисциплины формируется навык построения эффективной системы создания бизнеса, сбора и интерпретации теоретической информации и практики в предпринимательстве.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Экология и устойчивое развитие

  Дисциплина изучает формирование современных системных представлений о закономерностях устойчивого развития природы и общества, взаимодействия живых организмов и среды обитания; проблемы, связанные с антропогенным воздействием на окружающую среду, в процессе изучения дисциплины формируется способность выявлять причины экологических проблем и пути их устранения, осуществлять анализ экологических процессов, ставить конкретные задачи и приоритеты в природоохранной деятельности.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы права и антикоррупционной культуры

  Дисциплина изучает общественное и индивидуальное правосознание, формирует правовую культуру, гражданскую позицию по противодействию коррупции как антисоциальному явлению, в ходе изучения дисциплины формируются навыки анализа событий, действий в контексте правового регулирования, знаний нормативно-правовых актов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Введение в профессиональную деятельность

  Дисциплина изучает с основные понятия, термины и определения, назначения робототехнических и интеллектуальных систем. Знакомит с принципами действия и математического описания составных частей робототехнических и интеллектуальных систем (информационных, электромеханических, электрогидравлических, электронных элементов и средств вычислительной техники). Учит анализировать и использовать научно-техническую информацию в этой сфере, а также применять необходимые для построения моделей знания принципов действия и математического описания составных частей робототехнических и интеллектуальных систем.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы безопасности жизнедеятельности

  Дисциплина даёт теоретические знания и практические навыки, необходимые для обучения правилам грамотного поведения в условиях ЧС природного, техногенного и социального характера, прогнозирования и принятия решений, минимизирующих ущерб в условиях чрезвычайных ситуаций для населения и производственного персонала объектов хозяйствования и имущества от возможных последствий аварий, катастроф, бедствий, а также в ходе ликвидации этих последствий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Электротехника

  Дисциплина изучает элементы и методы преобразования электрических цепей, закон Ома, законы Кирхгофа, основные методы расчета линейных электрических цепей постоянного и переменного тока, резонанс в электрических цепях, трехфазные цепи и методы расчета цепей при периодических несинусоидальных воздействиях.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы электроники

  Дисциплина, изучающая свойства основных электронных компонентов (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды, транзисторы) их поведение в электронных цепях, а также построение на их основе простейших электронных звеньев (делители, выпрямители, усилители, фильтры, генераторы). В результате изучения дисциплины обучающийся приобретает навыки сборки электронных схем и применения типовых схематических решений электроники.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Датчики робототехнических систем

  Дисциплина, изучающая принципы работы датчиков, их характеристики и применение датчиков различного типа в интеллектуальных измерительных системах и системах робототехники, такие как резистивные, электромагнитные, оптические, пьезоэлектрические датчики, преобразователи Холла, а также применение измерительных схем для параметрических и генераторных датчиков и устройства для усиления измерительных сигналов. В результате изучения дисциплины обучающийся сможет квалифицированно выбирать необходимый тип датчика, в зависимости от характеристик объекта, требований технологического процесса и окружающей среды, а также сформировать необходимую схему для подключения сенсора к измерительному прибору, либо робототехническому устройству.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Механика

  Дисциплина изучающая основные положения и разделы теоретической механики, сопротивления материалов, теории механизмов и машин, деталей машин. Статика, кинематика и динамика точки. Простейшие движения твёрдого тела. Основы расчётов на прочность и жёсткость. Основные виды механизмов и машин, и принципы их построения. Основы расчета и проектирования типовых узлов робототехнических систем.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы материаловедения

  Дисциплина, изучающая классификацию и свойства материалов, применяемых в электронной промышлености, конструкционные, электротехнические материалы, диэлектрики и магнитные материалы, их свойства и применение.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы информационно-измерительных технологий

  Дисциплина, изучающая модели измерительных сигналов, статические и динамические характеристики измерительных сигналов, методы преобразования измерительных сигналов, квантование и дискретизация измерительных сигналов, определение метрологических характеристик измерительных каналов в составе интеллектуальных измерительных систем. Учит осуществлять выбор оптимальной структуры измерительной системы в зависимости от типа измеряемой величины типа измерительного преобразователя а также метода сбора и обработки информации.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Электротехника 2

  Дисциплина, изучающая переходные процессы в линейных электрических цепях, четырехполюсники и частотные электрические фильтры, цепи с распределенными параметрами, нелинейные электрические цепи, теорию электромагнитного поля.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Цифровые устройства

  Дисциплина, изучающая булеву алгебру, методы синтеза цифровых устройств формирующая практические навыки проектирования цифровых систем. В результате изучения дисциплины обучающийся получит практические навыки в области проектирования цифровых устройств различной сложности, используемых в системах управления с жесткой логикой.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Теория автоматического управления 1

  Дисциплина изучает принципы построения линейных систем управления. Теория линейных систем управления - главное внимание уделено: математическому описанию элементов линейных систем управления; анализу линейных систем во временной и частотной областях; оценке качества управления, включая устойчивость; синтезу линейных систем управления с обеспечением заданной точности и запасов устойчивости.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Технические измерения

  Дисциплина, изучающая современные принципы, методы и средства измерений, а также особенности проведения измерений при испытании и контроле. По результатам изучения дисциплины обучающийся способен решать задачи при разработке методик выполнения измерений физических величин, выбора и использования средства измерений, проводить измерения физических величин различными методами и средствами измерений.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Теория автоматического управления 2

  Дисциплина изучает принципы построения нелинейных систем управления. Теория нелинейных систем управления - особенности нелинейных систем, характеристики типовых нелинейных звеньев и их соединений, а также различные методы исследования: метод фазового пространства, метод А.М. Ляпунова и метод В.М. Попова метод гармонической линеаризации, метод Гольдфарба. Рассматриваются временные характеристики нелинейных систем и способы их построения. Кроме того, уделяется внимание вопросам коррекции нелинейных систем.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Системы компьютерной математики

  Дисциплина, изучающая системы компьютерной математики в среде MATLAB, с применением языка программирования Python. Рассматривается организация вычислений, типы данных, функции прикладной и численной математики, классы вычислительных объектов, цифровая обработка сигналов, процедуры спектрального и статистического анализа процессов, системы моделирования и сбора данных.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Аналоговые электронные устройства

  Дисциплина, изучающая полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы, транзисторные усилители, генераторы и импульсные устройства, операционные усилители, логические элементы и комбинационные цифровые устройства. После успешного завершения курса обучающийся будет иметь практические навыки проектирования устройств и блоков аналоговой электроники и аналоговых средств измерений и устройств автоматики.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Системы автоматизированного проектирования

  Дисциплина, изучающая принципы выполнения схем и чертежей по специальности с использованием прикладных программных средств (AutoCAD, Splan, Компас); правила оформления технической документации, выполнения графического изображения оборудования и технологических схем средствами компьютерной графики, а также элементов твердотельного моделирования деталей и проектирования сборок (использование CAD и САМ систем). По результатам изучения дисциплины обучающийся способен решать задачи разработки комплектов технических чертежей, твердотельного моделирования средствами автоматизированного проектирования.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Интегральная и микропроцессорная схемотехника

  Дисциплина изучает: цифровые интегральные элементы, с целью использования их в микропроцессорных системах управления устройств и комплексов автоматики телемеханики и робототехники, измерительных приборах и средствах автоматизации и контроля измерения технологических процессов. В результате изучения дисциплины будут приобретены навыки построения логических схем, программирования микропроцессоров и микроконтроллеров на языке ассемблера и С++, проектирования сложных цифровых устройств на ПЛИС.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Компьютерное моделирование

  Дисциплина, изучающая вопросы имитационного и математического моделирования технических (робототехнических, электрических, автоматических, измерительных) систем различной сложности, а также случайных процессов с помощью программных комплексов MATLAB, Proteus ISIS, Webots, V-REP. В ходе изучения дисциплины формируются навыки оптимизации конструкции мехатронных, робототехнических и электронных систем, а также приобретаются компетенции в области определения оптимальных условий функционирования систем управления.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Мехатроника и робототехника

  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 промышленных роботов, отдельных модулей промышленных роботов, классификацию мехатронных модулей, роботов и манипуляторов, их основные технические характеристики.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Электропреобразовательные устройства

  Дисциплина, изучающая понятие об инверторах и конверторах, стабилизаторы постоянного и переменного тока, выпрямительные устройства, тиристорные регулируемы выпрямители, линейные стабилизаторы, импульсные регуляторы напряжения, формирователи опорного напряжения.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Электрические аппараты

  Дисциплина, изучающая электродинамические и тепловые процессы в электрических аппаратах, изоляцию электрических аппаратов, магнитные цепи электромагнитов, электромагнитные реле тока и напряжения, тепловые реле, реле времени, рубильники и переключатели, предохранители, автоматические выключатели, устройство защитного отключения, командоаппараты и переключатели, контакторы и магнитные пускатели.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Интеллектуальные измерительные системы

  Дисциплина, изучающая понятие, структуру и технические средства интеллектуальных измерительных систем, алгоритмы сбора и предварительной обработки измерительной информации, методики автоматической коррекции передаточной характеристики. В ходе изучения дисциплины рассматриваются вопросы применения интеллектуальных датчиков и интеллектуальных интерфейсов в децентрализованных измерительных системах перспектив использования самонастраивающихся интеллектуальных датчиков в распределенных измерительных системах даются сведения о поверке метрологических характеристик измерительных каналов оценивается возможность применения нейросетей для обработки получаемой измерительной информации.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Технические средства автоматики

  Дисциплина изучает назначение и основные характеристики технических средств автоматики. Электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные средства автоматизации. Агрегатные комплексы. Аналоговые и цифровые автоматические регуляторы. Пропорциональные регуляторы. ПД-регуляторы, ПИ-регуляторы, ПИД-регуляторы. Оптимальные регуляторы. Промышленные информационные сети в системах автоматизации и управления техническими объектами и технологическими процессами. Интеллектуальные приборы и системы. Smart Grid. SCADA-системы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Приводы робототехнических систем

  Дисциплина, изучающая устройство, принцип действия и сферу применения приводов мехатронных и робототехнических систем. Виды приводов по типу применяемой энергии: гидроприводы, пневмоприводы, электроприводы. Исполнительные механизмы приводов. Источники питания неэлектрических приводов: насосы, компрессоры. Технические средства управления, мониторинга и защиты приводных систем. Критерии выбора оптимального привода исходя из условий эксплуатации.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Аналоговые и цифровые измерительные устройства

  Дисциплина, изучающая аппаратную реализацию различных методов преобразования измерительных сигналов, анализ достаточности метрологических характеристик аналоговых и цифровых измерительных устройств для их применения в составе статистических измерительных систем, систем автоматического контроля и диагностики, а также систем распознавания образов. Уделяется внимание моделированию условий эксплуатации интеллектуальных измерительных систем с целью выбора оптимальной структуры.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Наноматериалы и нанотехнологии

  Дисциплина, изучающая нанонауку и нанотехнологии, методы измерений в нанотехнологиях, фуллерены и углеродные нанотрубки, наноэлектронику. В ходе изучения дисциплины обучающийся получит знания о протекаемых на микроуровне физических и химических процессах, об изменениях свойств частиц наноразмеров и о том, как могут меняться свойства материалов, построенных на основе нанотехнологий. Получит навыки применения методов расчета и анализа свойств нанотехнологических материалов и гипотетического составления наноструктур посредством наноинструментов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Наноробототехника

  Дисциплина, изучающая наноразмерные роботизированные устройства, рассматриваются методы решения научно-технических задач в области проектирования и создания наноразмерных роботизированных устройств.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Электрические машины и микромашины

  Дисциплина, изучающая процессы электромеханического преобразования энергии, конструкции электрических машин и микромашин, методы расчета их параметров, статических и динамических характеристик, а также критерии выбора типа машины.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Источники питания автономных систем

  Дисциплина изучает системы питания автономных робототехнических устройств. Источники питания управляющих и силовых подсистем. Химические источники тока. Водородные топливные элементы. Системы беспроводного электроснабжения БПЛА. Схемы питания на основе ионисторов. Управляемые источники питания. Усилители входного сигнала с источником первичной энергии постоянного тока или напряжения. Управляемые преобразователи импульсного сигнала в импульсный с источником постоянного напряжения. Управляемые источники питания на базе источников энергии с гармоническим сигналом.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Автономные мобильные робототехнические системы

  Дисциплина изучает динамику перемещения мобильных роботов, конструктивные особенности, ­алгоритмы, методы компьютерного моделирования мобильных роботов, локализацию и навигацию мобильных роботов, а также законы управления перемещением мобильных роботов, алгоритмы прохождения лабиринтов и построения карт. В результате обучающийся будет способен проектировать, программировать и эксплуатировать автономные робототехнические системы.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Нейронные сети

  Дисциплина, изучающая вопросы методов построения нейронных сетей, модели искусственного нейрона, алгоритмы обучения, различные виды нейронных сетей, среди которых персептронные сети, линейные нейронные сети, радиальные базисные сети, рекуррентные нейронные сети. Дисциплина изучает основы и принципы функционирования искусственных нейронных сетей, в том числе архитектуры нейронных сетей, обучение с учителем и без учителя, оптимизацию, глубокое обучение, и применение нейронных сетей в различных областях, включая машинное обучение и цифровую обработку сигналов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Промышленные мехатронные системы

  В ходе изучение дисциплины рассматриваются следующие вопросы. Концепция построения промышленных мехатронных систем их механические, электронные и компьютерные элементы. Классификация мехатронных модулей и интеллектуальных систем автоматического управления в разрезе управления динамическими объектами на основе интеллектуальных технологий: экспертных систем, нейросетевых структур, нечеткой логики и ассоциативной памяти. Мехатронные модули и системы в автоматизированном производстве: гексаподы, гибкие технические системы. Роботизированные технологические комплексы (Мобильные робототехнические устройства). В результате изучения дисциплины обучающийся получит навыки расчета производительности основного и вспомогательного оборудования, средств автоматизации, управления, контроля, диагностики и испытаний; сможет осуществлять общие типовые расчеты узлов, деталей и механизмов основного и вспомогательного оборудования.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Охрана труда и промышленная безопасность

  Дисциплина изучает основные понятия (опасность; опасный и вредный фактор; опасная и чрезвычайная ситуация; уровень защищенности; приемлемый риск; безопасность; личная, общественная и национальная безопасность; жизненно важные интересы; принципы, методы и средства обеспечения безопасности); причины происшествий, несчастных случаев, травматизма и профессиональных заболеваний; основные направления и методы по защите граждан от опасностей природного, техногенного и социального характера; дестабилизирующие факторы современности в мире и Казахстане; основные элементы концепций и систем обеспечения безопасности.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Электробезопасность

  Дисциплина, изучающая опасность поражения человека электрическим током, оказание первой помощи пострадавшим от воздействия электрического тока, общие требования безопасности при обслуживании электроустановок, меры защиты при аварийном состоянии электроустановок, электрозащитные средства.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы проектирования беспилотных летательных аппаратов

  Дисциплина направлена на изучение принципов организации и методов проектирования беспилотных летательных аппаратов, в том числе и методов автоматизированного проектирования, построения математических моделей и программных средств, т. е. то, что позволяет современным специалистам в области проектирования робототехнических систем и БПЛА ставить и решать сложные задачи проектирования устройств и комплексов электронной техники.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Поверка, безопасность и надежность информационно-измерительных и робототехнических систем

  Дисциплина изучает основные понятия теории надежности, методы выбора и обоснования количественных показателей надежности, методы оценки достаточности резервирования при эксплуатации элементов, систем и сетей, методы поверки метрологических характеристик измерительных каналов. Правила проведения поверки и калибровки в зависимости от типа измерительной системы. Определение межремонтных интервалов робототехнических систем. Установление достаточной кратности резервирования и типа применяемого резерва в автономных робототехнических системах.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Мехатронные модули в робототехнике

  Дисциплина изучает вопросы применения мехатронных модулей при проектировании мобильных и полуавтономных роботов, а также роботов управляемых оператором, выбора оптимальной энергетической и бортовой информационно измерительной систем, применение модулей GNSS систем точного позиционирования и целеуказания. Также рассматривается применение мехатронных модулей в системах картографирования и навигации. Даются практические навыки в области применения операционной системы ROS и програмных продуктов Math Works MATLAB Robotics System Toolbox.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Системы искусственного интеллекта

  Дисциплина изучает основные принципы и методы, используемые в системах интеллектуального анализа информации. Рассматриваются вопросы синтеза моделей машинного обучения с учителем и без учителя, анализируются различные типы моделей и их применение в реальных задачах. Курс охватывает такие темы, как кластеризация, кросс-валидация, основы оптимизации моделей и принципы выбора подходящих методов для различных задач. Практические проекты способствуют применению теоретических знаний в реальных сценариях машинного обучения.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Проектирование аппаратной части компьютерных приборов

  Дисциплина, изучающая вопросы проектирования виртуальной составляющей виртуальных компьютерных приборов их сопряжение с ПК (виртуальной частью прибора). Создание интерфейса компьютерного прибора. В результате изучения дисциплины будут приобретены навыки проектирования интеллектуальных реально-виртуальных приборов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Проектирование роботов и робототехнических систем

  Дисциплина, изучающая вопросы, связанные с проектированием роботов и робототехнических систем, а также изучением нормативных документов, регламентирующих предварительное, эскизное, техническое и рабочее проектирование. С последующей реализацией полученных знаний при проектировании робототехнических систем реализуемом в ходе выполнения дипломного проекта.

  Год обучения - 4
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Обладает навыками информационной грамотности, осуществляет использование языковых средств в устной и письменной формах для свободного общения в разной языковой и культурной среде, использует научные методы и приемы для написания и обоснования основных видов научного исследования.
• Осуществляет использование в практической деятельности базовых философских, социально-политических, экономических и правовых знаний для эффективной адаптации в изменяющихся социокультурных условиях, проявляет гражданскую позицию на основе анализа основных этапов исторического развития Казахстана.
• Применяет в процессе деятельности нормативно-технические акты в области безопасности жизнедеятельности и охраны окружающей среды, с ориентиром на здоровый образ жизни, использует знания и навыки рационального природопользования и защиты в чрезвычайных ситуациях.
• Применяет знания, умения, компетенции в области математики и естествознания, электротехники, теоретических основ электрической инженерии и информационных технологий.
• Применяет теоретические и экспериментальные методы исследований, с целью создания новых перспективных направлений в области робототехники.
• Использует пакеты прикладных программ для расчетов, моделирования и автоматизации проектирования робототехнических систем а также систем искусственного интеллекта.
• Рассчитывает режимы и условия работы проектируемых систем определяет состав оборудования и его параметры, схемы электронных средств и осуществляет выбор узлов компонентов, а также обучающих выборок для функционирования робототехнических и интеллектуальных систем.
• Анализирует, рассчитывает и проектирует принципиальные электрические схемы, проводит функциональный анализ, обучение нейросетей.
• Применяет знания в области стандартизации, метрологического обеспечения и безопасности жизнедеятельности при разработке и эксплуатации мехатронных узлов и систем.
• Формулирует технико-экономические требования к проектируемым устройствам и системам, проводит экспериментальные исследования и интерпретирует полученные результаты.
• Применяет навыки проектирования, монтажа, эксплуатации и модернизации робототехнических и автономных систем.

Похожие ОП