7M07118 Робототехнические системы в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Промышленные роботы

  Цель: изучение видов, назначения, общих принципов построения промышленных роботов. Развить у магистрантов навыки анализа и синтеза различных промышленных робототехнических систем. Рассматриваются: типы и конструкций промышленных роботов, классификация, области применения и развитие промышленных робототехнических систем, организация передвижения и управление робота в пространстве, создание и применение кинематических моделей промышленных роботов, программирование ПР.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• 2D и 3D зондирование для робототехники и автоматики

  Цель дисциплины: формирование знаний в предметной области, изучение процедур использования компьютера при проектировании и изготовлении компонентов, понять принципы в области автоматизированного проектирования и производства. Будут рассмотрены: 2D и 3D преобразования; Моделирование кривых, поверхностей и твердых тел; Стандарты для компьютерной графики. Компьютерное производство: программирование с компьютерным цифровым управлением с интерактивной графикой.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Синтез и оптимальное проектирование параллельных манипуляторов

  Цель: изучение магистрантами основных методов расчета и оптимального проектирования и современных конструкций параллельных манипуляторов и робототехнических систем, используя современный метод автоматизированного расчета и проектирования. Изучается структурный синтез на основе теории групп и винтового исчисления, рациональные структурные схемы параллельных роботов и робототехнических систем, современные САПР манипуляторов и робототехнических систем.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Имитационное 3D-моделирование робототехнических комплексов

  Цель дисциплины: формирование знаний, практических навыков и компетенций у магистрантов при разработке и создании 3D модели робототехнических систем, а также при имитационном моделировании робототехнических систем и робототехнических комплексов на основе применения современных программных средств.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современные проблемы робототехники

  Цель дисциплины состоит в изучении современных и актуальных проблем робототехники, в формировании знаний и профессиональных компетенции по современным проблемам робототехники. В курсе рассматриваются научная область робототехники, основные актуальные проблемы робототехники, современное состояние робототехники в мире и пути решения современных проблем робототехники, оптимальные конструкции различных моделей роботов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Проектирование роботизированных ячеек и робототехнических комплексов

  Цель дисциплины: формирование знаний, практических навыков и компетенций у магистрантов по применению различных подходов для разработки, проектирования и создания роботизированных ячеек и робототехнических комплексов на основе применения современных промышленных и коллаборативных роботов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• САПР манипуляторов и робототехнических систем

  Цель дисциплины состоит в обучении магистрантов современным методам автоматизированного расчета и проектирования, формировании знаний и профессиональных компетенций, в области манипуляторов и робототехнических систем. В данном курсе рассматриваются: современные методы проектирования, расчета, создания управления на основе прямой и обратной кинематики манипуляторов и роботов, конечно-элементного расчета и 3D проектирования манипуляторов и роботов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Параллельные роботы

  Цель: изучение магистрантами основных методов расчета и оптимального проектирования параллельных роботов, современных конструкций параллельных роботов и области их применения в промышленной робототехнике. Будут изучены: типы и конструкций современных параллельных роботов, создание и применение кинематических моделей современного параллельного робота, программирование и области применения современных параллельных роботов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Педагогика высшей школы

  Цель – формирование способности к педагогической деятельности в вузе на основе знаний дидактики высшей школы, теорий воспитания и менеджмента образования, анализа и самооценки преподавательской деятельности. Курс рассматривает проектирование образовательной деятельности будущего преподавателя с применением КТО, реализации Болонского процесса, овладения лекторским, кураторским мастерством с использованием стратегий и методов обучения/воспитания и оценивания (TLA-стратегий).

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• История и философия науки

  Изучение закономерностей и тенденций развития особой деятельности по производству научных знаний, взятых в их исторической динамике и рассмотренных в исторически изменяющемся социокультурном контексте. Курс вводит в проблематику феномена науки как предмета специального философского анализа, формирует знания об истории и теории науки; о закономерностях развития науки и структуре научного знания; о науке как профессии и социальном институте; о методах ведения научных исследований; о роли науки в развитии общества.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Экспериментальная робототехника

  Цель: изучение методов экспериментального исследования современных робототехнических систем. Курс дает знания о современных методах экспериментального исследования робототехнических систем. Изучаются основы измерений сигналов, калибровки датчиков и методы обработки и анализа измерений, методы экспериментального исследования. Рассматриваются современные сенсорные технологии, системы очувствления и обработки сенсорной информации в современных робототехнических системах.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Организация и планирование научных исследований (англ.)

  Цель дисциплины: сформировать способность самостоятельно вести научный поиск, ставить конкретные научные задачи и знать методы и приемы их решения, для создания научной работы. Дисциплина изучает: формы и методы планирования, организации и оформления научных статей и диссертации; формы обобщения результатов научных исследований в презентациях, выступлениях, проектах, статьях.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Современные гуманоидные роботы

  Цель: изучение магистрантами основных методов расчета и оптимального проектирования современных гуманоидных роботов, современных конструкций гуманоидных роботов и области их применения в робототехнике. Будут изучены: типы и конструкций современных гуманоидных роботов, создание и применение кинематических моделей современного гуманоидного робота, программирование и области применения современных гуманоидных роботов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Биомеханические системы

  Цель дисциплины – формирование знаний о фундаментальных законах и принципах биомеханики, теоретических знаний о механических свойствах биологических тканей, систем, а также физических явлений, происходящих в них в процессе жизнедеятельности и перемещения тела в пространстве. Будут изучены: механическое движение. Кинематика. Биомеханика двигательного аппарата человека. Внешние воздействия на организм человека. Биомеханика искусственных органов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Цифровые двойники производства, технологических и логистических процессов

  Цель дисциплины: формирование знаний, практических навыков и компетенций у магистрантов по применению различных подходов при разработке, проектировании и создании роботизированных систем, робототехнических комплексов и цифровых двойников роботизированных систем и робототехнических комплексов на основе применения современных промышленных и коллаборативных роботов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Цель дисциплины заключается в приобретении и совершенствовании компетенций в соответствии с международными стандартами иноязычного образования, способных конкурировать на рынке труда, т.к. через иностранный язык будущий магистр получает доступ к академическим знаниям, новым технологиям и современной информации, позволяющих использование иностранного языка как средства общения в межкультурной, профессиональной и научной деятельности будущего магистра.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Психология управления

  Цель дисциплины: сформировать способность применять важнейшие аспекты сферы управления в процессе профессионального становления. В рамках курса раскрываются предмет, основные принципы психологии управления, личность в управленческих взаимодействиях, управление поведением личности, психология управления групповыми явлениями и процессами, психологические особенности личности руководителя, индивидуальный стиль управления, психология влияния в управленческой деятельности, управление конфликтными ситуациями.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 3
  

• Современные проблемы управления робототехническими системами

  Цель дисциплины: состоит в формировании системных знаний и профессиональных компетенции по современным методам управления, обучение основам современных методов управления РС, научить решать задачи локализации, навигации и планирования РС. Будут изучены: процессы управления объектами разной физической природы, разработка общих принципов автоматического управления, а также методы систем управления робототехническими системами.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Технологии виртуальной, дополненной и смешанной реальности в робототехнике

  Цель дисциплины: формирование знаний, умений, практических навыков и компетенций у магистрантов по применению современных Virtual Reality/Augmented Reality/ Mixed Reality технологий.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Программирование роботов и управление робототехническими комплексами

  Цель дисциплины: формирование знаний, умений, практических навыков и компетенций у магистрантов по применению различных современных программных продуктов при программировании промышленных и коллаборативных роботов и робототехнических комплексов и управлении робототехническими комплексами

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Механика мобильных роботов (кинематика, динамика, управление)

  Цель: исследование и проектирование колесных аппаратов на твердых и упругих колесах, составлении управления колесными аппаратами; исследовании точности отработки роботом динамически и геометрически гладких траекторий; исследовании динамики современных мобильных роботов с упругими, в том числе малого давления, колесами. Рассматривается: модели управления, прикладные задачи исследования, создание современных интеллектуальных систем роботизированных мобильных платформ.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Динамика двигателей и роторных машин

  Цель дисциплины: формирование умений и навыков исследования динамики роторных систем и машин с учетом динамических характеристик двигателей, методов исследования различных колебательных режимов и характеристик роторных систем, уравновешивании и защиты от вибрации. Приобретение знаний о проблемах динамики роторных машин, которые широко используется в промышленности и социальной сфере экономики.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Складские роботизированные системы и мобильные робототехнические комплексы

  Цель дисциплины: формирование знаний, умений, практических навыков и компетенций у магистрантов по применению различных современных программных продуктов при разработке, проектировании и создании складских роботизированных систем, мобильных робототехнических комплексов и управлении складскими роботизированными системами и мобильными робототехническими комплексами.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Автономная навигация (на суше, воде, воздухе)

  Цель дисциплины: научить магистрантов решать задачи локализации, навигации и планирования, с приемами программирования мобильных роботов (на суше, на воде, на воздухе). Будут рассмотрены: использование различных видов мобильных роботов (на суше, на воде, на воздухе), решение задач локализации, навигации и планирования, программирование мобильных роботов (на суше, на воде, на воздухе).

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Современные мобильные роботы

  Цель дисциплины - ознакомление магистрантов с конструкцией, передвижением в пространстве, созданию кинематических моделей, используемых датчиков современных мобильных роботов, научить решать задачи локализации, навигации и планирования, с приемами программирования современных мобильных роботов. Будут изучены: типы и конструкций, управление робота в пространстве, использование различных датчиков, решение задач современных мобильных роботов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Динамика систем твердых тел и роботов с трением

  Цель: формирование умений и навыков применения методов динамики систем твердых тел для исследования механизмов, манипуляторов с учетом трения в кинематических парах, исследование динамики роторных систем и машин с учетом динамических характеристик двигателей, различных колебательных режимов и их характеристик. Рассматривается уравнения описывающие динамику системы при трениях и с учетом характеристики двигателя.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Промышленное проектирование роботизированной платформы

  Цель дисциплины - ознакомление магистрантов с современными компьютерными методами автоматизированного расчета и проектирования деталей роботов, элементов конструкций и узлов, методам выполнения конечно-элементного анализа в компьютерной среде проектирования. Будут рассмотрены: современные компьютерные методы автоматизированного расчета и проектирования деталей роботов, элементов конструкций и узлов, методы выполнения конечно-элементного анализа в компьютерной среде проектирования.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Искусственный интеллект и глубокое обучение роботов

  Цель: сформировать системное базовое представление об искусственном интеллекте и глубокое обучение роботов, интеллектуальных системах, освоение дисциплинарных компетенций по методам исследования современных интеллектуальных систем роботов. Будут изучены: методы искусственного интеллекта, экспертных систем и нейросетевых структур, технологии ассоциативной памяти, нечёткой логики и ситуационного управления, 2D и 3D зондирование для робототехники.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию, проводить патентный поиск по робототехническим исследованиям, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии по направлению профессиональной деятельности «робототехнические системы».
• Участвовать в разработке функциональных и структурных схем роботов и робототехнических систем и комплексов, проводить проектные расчеты и технико-экономическое обоснование конструкций робототехнических систем и комплексов в соответствии с техническим заданием;
• Проектировать и конструировать детали и узлы роботов и робототехнических систем и комплексов с использованием средств компьютерного проектирования, выбрать методы и средства моделирования роботов и робототехнических систем, комплексов;
• Владеть современными информационными технологиями, применять современные и программные средства проектирования при проектировании и управлении робототехническими системами, комплексами и их отдельными модулями;
• Разрабатывать экспериментальные макеты управляющих, информационных и исполнительных модулей роботов и робототехнических систем и комплексов и проводить их исследование с применением современных информационных технологий;
• Использовать имеющиеся программные пакеты и разрабатывать новое программное обеспечение, необходимое для обработки информации и управления в робототехнических и биомеханических системах и в робототехнических комплексах;
• Разрабатывать методики проведения экспериментов и проводить эксперименты на действующих макетах и образцах робототехнических систем и обрабатывать результаты с применением современных информационных технологий и технических средств;
• Участвовать в выполнении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ/ проектов по избранной научной теме, повышая научную результативность и публикационную активность, работая с национальными и международными базами данных, применяя методологию научных исследований, соблюдая этические нормы научных исследований и нормативные правовые акты в области науки. Внедрять на практике результаты исследований и разработок, выполненных индивидуально и в составе группы исполнителей, обеспечивать защиту прав на объекты интеллектуальной собственности.
• Осуществлять самостоятельное научное исследование в области методики преподавания специальных дисциплин по робототехническим системам, демонстрировать знания современных методов педагогики высшей школы и психологии управления и применять их в педагогической деятельности;
• Составлять аналитические обзоры и научно-технические отчеты по результатам выполненной работы, подготовить научные публикаций по результатам исследований и разработок, аргументированно представлять полученные результаты и выводы на научной презентации или защите.
• Преподавать специальные дисциплины по робототехническим системам в высших и средних учебных заведениях.Развивать образовательную среду и организационную культуру в соответствии с политиками и процедурами ОВПО, способствуя повышению гражданской и профессиональной активности обучающихся, формируя у обучающихся устойчивый интерес к выбранной профессии, соблюдая принципы академической честности, добропорядочности и антикоррупционной деятельности, используя инструменты педагогического менеджмента, учитывая возрастную психологию, применяя педагогическую аксиологию, концепцию стратегий, механизмов продвижения глобальных и национальных ценностей в молодежной среде и в социуме.
• Работать в составе коллектива над инновационными научно-образовательными проектами, принимать ответственные решения в рамках профессиональной деятельности, к поиску нестандартных решений, владеть навыками стратегического мышления в сфере управления социальной коммуникации.