6B07107 Робототехника и мехатроника в КарНИУ им. Букетова

Дисциплины

• Математический анализ 1

  Целью курса является преподавание учебной дисциплины предполагает овладение современным аппаратом анализа для дальнейшего использования в других областях математического знания и дисциплинах естественно-научного содержания; ознакомление с основными понятиями и методами теории пределов, дифференциального исчисления функций одного и нескольких действительных переменных.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Алгебра и аналитическая геометрия

  Целью курса является овладение основными понятиями алгебры и геометрии, приобретение навыка решения математических задач с помощью методов векторной и линейной алгебры, развитие способности использования современного аналитического метода при исследовании основных геометрических элементов и фигур, формирование профессиональной культуры применения математического инструментария по алгебре и геометрии при решении инженерных задач.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Основы экономики, предпринимательства, права и финансовой грамотности

  Дисциплина изучается с целью формирования знаний о закономерностях рыночных отношений, об основах национальной экономики и экономического роста. Дисциплина позволит сформировать у обучающихся готовность к предпринимательской деятельности и к организации бизнеса. Рассматриваются вопросы об основных отраслях казахстанского права, системе государственных органов в Казахстане. Основы финансовой грамотности изучаются с целью формирования у обучающихся базовых финансовых понятий: доходы, расходы, сбережения, инвестиции.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Математический анализ 2

  Цель данной дисциплины, овладение современным аппаратом анализа, таких как теории интегрального исчисления функций одного и нескольких действительных переменных и теории рядов для дальнейшего использования в других областях математического знания и дисциплинах естественно-научного содержания.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Физика

  Курс физики изучается с целью формирования четких представлений о фундаментальных понятиях и основных законах; умений применять их при решении задач; навыков проведения эксперимента и охватывает следующие темы: механики, молекулярной физики и термодинамики, электричества и магнетизма, оптики, атомной и ядерной физики.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Профессионально-ориентированный иностранный язык

  Цель курса - формирование у студентов навыков понимания содержания текстов общего и научно-технического содержания на английском языке. Дисциплина содержит наиболее значимые понятия, категории, термины такие, как теория множеств, основы математики, геометрии, математической логики, информатики и программирования необходимые для профессионального и языкового обучения в работе с компьютером.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Дифференциальные уравнения

  Целями освоения дисциплины являются: формирование знаний о современных методах теории дифференциальных уравнений, её месте и роли в системе математических наук; развитие абстрактного мышления, пространственных представлений, вычислительной, алгоритмической и общей математической культуры.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Основы экологии и устойчивое развитие

  Дисциплина изучается с целью формирования у обучающихся знаний о сохранении природных систем и биоразнообразия, понятий о рациональном и цикличном использовании ресурсов планеты, сокращению загрязнения окружающей среды, что является основой устойчивого развития и залогом поддержания приемлемых условий жизни для будущих поколений. В рамках дисциплины рассматриваются конкретные шаги и приемы, позволяющие формировать основу для устойчивого существования биологических систем различного уровня.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Системы автоматического регулирования

  Дисциплина ставит целью подготовку высококвалифицированного специалиста, глубоко знающего основы теории автоматического управления и умеющего выполнять расчетные работы по созданию и внедрению в эксплуатацию автоматических систем с широким использованием средств современной компьютерной техники. Линейные системы регулирования и управления. Элементы систем автоматического регулирования.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Информационная безопасность

  Изучается с целью формирования знаний об основных принципах, методах и средствах защиты информации в процессе ее обработки, передачи, хранения с использованием компьютерных средств в информационных системах; навыков использования средств защиты информации и инструментов для построения защищенных информационных систем.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• Инженерная механика

  Целью курса является формирование фундаментальных знаний инженерной механики, включая изучение сил, моментов, законов равновесия, видов движения, траекторий, скоростей и ускорений, а также развитие умений применять эти принципы при моделировании движения звеньев роботов и мехатронных механизмов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• MatLab в робототехнике и мехатронике

  Целью изучения дисциплины является формирование у обучающихся знаний и практических навыков использования MATLAB в робототехнике и мехатронике для моделирования, анализа кинематики и динамики, разработки алгоритмов управления, обработки сигналов датчиков, визуализации траекторий, проведения вычислительных экспериментов, отладки программных модулей и подготовки инженерных решений для автоматизированных систем в учебной исследовательской и проектной деятельности.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы робототехники

  Целью изучения дисциплины является – дать студентам фундаментальные принципы и основные понятия по основам робототехники. Рассматриваются прямая и обратная кинематика, рабочая зона, сингулярные конфигурации, скоростной анализ и анализ ускорений плоских серийных и параллельных роботов. Прямая и обратная задача динамики плоских механизмов и манипуляторов.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Схемотехника

  Курс изучается с целью формирования навыков в работе с электронными устройствами, предназначенными для преобразования, хранения, приема и передачи радиосигналов, ознакомления с принципами функционирования и физическими явлениями, происходящими в процессе их работы и процессами, происходящими в цепях высокочастотных сигналов. Рассматриваются вопросы модуляции сигналов , понятие обратной связи, операционные усилители, генераторы, радиопередатчики, радиоприемники.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Инженерная динамика

  Инженерная динамика направлена на изучение законов движения тел под действием сил, что критически важно для проектирования и управления робототехническими и мехатронными системами. В курсе рассматриваются основные понятия: масса, импульс, энергия, уравнения движения, динамика поступательного и вращательного движения. Особое внимание уделяется динамике механизмов и звеньев роботов. Полученные знания используются при моделировании, анализе и оптимизации движений, а также при разработке систем управления в современных технических устройствах.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 6
  

• Электроника

  Изучается с целью освоения и систематизации знаний в области теории и принципов функционирования, расчетов основных узлов электронных устройств, формирование у обучающихся знаний об основных закономерностях построения электронных устройств. Рассматриваются принципы построения аналоговых и дискретных устройств. Курс нацелен на применение этих знаний для понимания процессов, происходящих при работе электронного оборудования, правильной его эксплуатации.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• MathCAD в робототехнике и мехатронике

  Целью изучения дисциплины является формирование у обучающихся знаний и практических навыков применения Mathcad в задачах робототехники и мехатроники для инженерных расчетов, анализа кинематических и динамических зависимостей, параметрических исследований, документирования вычислений, визуализации результатов, проверки моделей, подготовки расчетных материалов и повышения эффективности проектирования, моделирования, отладки и технического сопровождения робототехнических систем в обучении.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Профессиональный казахский язык

  Дисциплина направлена на развитие языковых навыков, необходимых для профессиональной коммуникации. Студенты изучают грамматические конструкции и речевые нормы казахского языка, применяемые в официально-деловой, академической, социально-культурной сферах, формируют умения составлять тексты, вести деловую переписку в профессиональном общении.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Python в задачах робототехники и мехатроники

  Целью изучения дисциплины является формирование у обучающихся знаний и практических навыков применения Python для моделирования, программирования, анализа данных и управления робототехническими и мехатронными системами, решения задач кинематики, визуализации, работы с датчиками, исполнительными механизмами и разработки алгоритмов автоматизации, тестирования и отладки программных модулей в средах научных вычислений и современных инженерных приложений.

  Год обучения - 2
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Мехатроника

  Основной целью дисциплины, как научно-технической дисциплины, является разработка принципиально новых функциональных узлов, блоков и модулей, реализующих двигательные функции, которые используются как основа для подвижных интеллектуальных машин и систем.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Аналитическая механика

  Целью освоения дисциплины является формирование у студентов навыков решения инженерных задач и использования полученных результатов в профессиональной деятельности. Рассматриваются свободные и несвободные материальные системы. Связи и их классификация. Виртуальные скорости и перемещения, работа.Обобщенные координаты и силы. Уравнения Лагранжа.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Метод конечных элементов

  Цель дисциплины — формирование навыков моделирования и анализа объектов промышленной собственности с использованием метода конечных элементов. Студенты осваивают экспертную оценку конструкций, визуализацию расчётных результатов и работу в программных средах. Курс развивает умения формулировать обоснованные заключения, использовать ИКТ и применять программно-технические комплексы для регистрации и анализа инженерных решений.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Механика роботов

  Цель дисциплины-подготовка специалистов в области проектирования и конструирования высококвалифицированных, конкурентоспособных и востребованных на рынке труда роботизированных и мехатронных систем в области робототехники и мехатроники, способных выполнять расчетно-проектные, производственно-технические, организационные работы в профессиональной деятельности, изучение теоретических основ проектирования различных роботов и манипуляторов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы безопасности жизнедеятельности

  Дисциплина изучается с целью формирования знаний об основных понятиях и принципах безопасности, о правилах поведения в ЧС, о методах защиты от опасностей и рисков. Дисциплина изучает чрезвычайные ситуации и их последствия, методы прогнозирования и предупреждения ЧС, защиту населения и территорий, безопасность в быту и на производстве. Дисциплина готовит обучающихся к защите жизни и здоровья, предотвращению и минимизации рисков и действиям в ЧС. В рамках дисциплины обучающиеся освоят системный подход к решению проблем, связанных с обеспечением безопасности в повседневной жизни.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Сигналы и системы

  Целью изучения дисциплины является изучение основных принципов и методов теории сигналов и систем, особенностей и преимуществ цифрового представления сигналов, изучение алгоритмов цифровых преобразований, реализация цифровой обработки в телекоммуникационных, информационно-измерительных и радиофизических системах и ее применение в различных областях науки, техники и производства.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы антикоррупционной культуры

  Изучается с целью формирования знаний и навыков у обучающихся по правовому воспитанию, по антикоррупционной культуре и правосознанию. Курс предназначен для изучения основных отраслей современного права, понимания законодательства РК, критического анализа коррупционных явлений и выработке собственной гражданской позиции по отношению к данному явлению.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Электрические цепи

  Целью изучении дисциплины является изучение теоретических основ расчета и анализа электрических цепей. Основные понятия и законы электрических цепей. Элементы электрической цепи: идеализированные пассивные, идеализированные активные, реальные. Схемы замещения. Соединения элементов. Топологические элементы электрической цепи. Законы Кирхгофа. Системы уравнений электрического равновесия цепи. Классификация электрических цепей. Принцип наложения. Линейные электрические цепи при гармоническом воздействии.

  Год обучения - 3
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Компьютерное моделирование

  Целью курса является изучение методов построения, исследования и анализа математических и компьютерных моделей технических, физических и технологических систем. Рассматриваются принципы моделирования, алгоритмизация, численные методы, имитационное моделирование, визуализация результатов и применение современных программных средств для решения инженерных и научных задач. Особое внимание уделяется оценке адекватности моделей и интерпретации полученных результатов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Конструирование мехатронных систем

  Целью изучения дисциплины является овладение обучающимся методами построения мехатронных модулей и мехатронных систем, основыми конструированиями МС, методами исключения промежуточных преобразователей, интерфейсов, объединениями элементов мехатронного модуля и переноса функциональной нагрузки на интеллектуальные устройства.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Проектирование мехатронных систем

  Целью изучения дисциплины является изучение методов и принципов проектирования роботов и их элементов, а также роботизированных технологических комплексов и гибких производственных систем с применением промышленных роботов. Проектирование систем управления мехатронных систем.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Искусственный интеллект в профессиональной деятельности

  Целью курса является формирование знаний и навыков применения искусственного интеллекта в профессиональной деятельности, включая методы машинного обучения, обработки данных и принятия решений, а также развитие умений разрабатывать интеллектуальные робототехнические системы, способные адаптироваться к изменяющимся условиям и выполнять сложные задачи автономно.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Цифровая подготовка научных документов

  Целью изучения дисциплины является овладение основными принципами и базовыми средствами создания документов и презентаций в системе Latex, изучение возможности применения системы Latex для подготовки к публикации научных статей, овладение навыками работы в системе Latex, формирование умения оформлять собственные научные тексты, создавать высококачественные презентации с использованием издательской системы Latex.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Инклюзивная культура

  Курс изучается с целью формирования профессиональной компетенций обучающихся, направленной на применение принципов равенства и доступности для всех, обеспечение реализации прав и свобод каждого члена общества, в том числе лиц с особыми потребностями (инвалидность, национальность, пол, вероисповедание, социально уязвимые группы населения и т.д.).

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 4
  

• Компьютерное зрение

  Целью освоения дисциплины является углубление знаний студентов в области распознавания образов, обработки видео и изображений, 3D реконструкции и цифровой фотографии. Компьютерное зрение и устройство зрительной системы человека. Обработка изображений. Простые методы анализа изображений. Представление изображений. Локальные особенности. Оценка параметров моделей. Машинное обучение и классификация изображений. Поиск и локализация объектов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Классификация роботов

  Основной целью дисциплины будет изучение понятия" робот", их структуры и наблюдение за развитием робототехники с течением времени. В зависимости от конструкции и назначения роботов изучается классификация этих автоматических устройств. Работы распределяются по следующим основаниям: способ передвижения, тип управления, внешний вид и функциональное назначение.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Математическое программирование

  Целью курса является формирование знаний и навыков в области математического программирования, включая методы оптимизации, моделирования и управления в интеллектуальных системах, а также развитие умений применять линейное, нелинейное и динамическое программирование, численные алгоритмы и программные средства для решения инженерных задач.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Приводы роботов

  Целью изучения дисциплины является овладение обучающимся устройствами роботов, составами, параметрами и классификациями роботов, манипуляционными системами, рабочими органами манипуляторов, системой передвижения, сенсорными системами, устройством управления роботов, особенностями устройства других средств робототехники, приводами роботов, классификациями приводов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Промышленные роботы

  Целью изучения дисциплины является овладение обучающимся промышленными роботами: назначением и областью применения, классификациями, принципиальной устройствой, с сновными понятиями и определениями, структурой манипуляторов, геометро-кинематическими характеристиками, задачами механики манипуляторов, первой и основной задачой кинематики, методом Денавита и Хартенберга.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Автоматическое управление

  Цель изучения дисциплины - создание и эксплуатация автоматизированных систем управления промышленными предприятиями, формирование основ изучения теории, структуры и принципов работы, методов элементов автоматических систем. Характеристика типовых динамических связей математических методов автоматического управления и линейных систем автоматического управления.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Автоматизированное проектирование робототехнических систем

  Целью курса является изучение методов, средств и программных комплексов, применяемых при проектировании робототехнических систем. Рассматриваются этапы структурного, кинематического и параметрического синтеза, компьютерное моделирование, разработка компоновочных решений, анализ рабочих зон, выбор приводов и систем управления. Особое внимание уделяется использованию современных CAD/CAE/CAM-технологий, цифрового моделирования и оптимизации конструктивных параметров робототехнических устройств.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Управление роботами и робототехническими системами

  Основная цель дисциплины-изучение систем автоматического, автоматизированного и ручного управления роботами и другими средствами робототехники, а также технических систем и комплексов, включающих эти средства. Обучает с помощью компьютерного моделирования и лабораторных исследований типовых систем управления реальных роботов различного назначения.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Цифровое проектирование

  Основной целью освоения дисциплины является понимание структуры и организации цифровой системы. Направлен на изучение основных методик цифрового моделирования, принципов их проектирования и реализации, а также овладение методами и средствами проектирования, производства, испытаний созданных цифровых объектов и практическое применение полученных знаний.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Основы научных исследований

  Изучается с целью развития навыков научно-исследовательской деятельности и готовности студентов к проведению научно-исследовательских работ. В рамках курса рассматриваются место науки в системе общественных отношений, методы и уровни научного познания, основные этапы реализации научного исследования.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Численное моделирование

  Целью курса является формирование знаний и навыков численного моделирования механических систем, изучение методов решения математических моделей с использованием компьютерных и итерационных подходов, а также развитие умений применять их для анализа, расчетов, выполнения лабораторных работ и решения задач в научной и промышленной сферах.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Интеллектуальные роботы

  Цель-изучение общих понятий и терминологии искусственного интеллекта как прикладной науки, архитектуры систем современного производства, инструментальных средств реализации принципов мехатронной и робототехнической систем, а также приобретение элементарных навыков в области автоматизации решения сложных формализуемых задач, которые до сих пор являются компетенцией человека.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Механика материалов

  Цель дисциплины-формирование у студентов основы инженерных знаний для решения задач на развитие прочности, жесткости, устойчивости конструктивных элементов и инженерного мышления с учетом воздействия статических и динамических нагрузок, обучение правильному выбору форм и размеров элементов, подготовка полученных знаний студентов к использованию в будущей профессиональной деятельности.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Медицинские роботы

  Целью изучения дисциплины является изучение принципов построения и применения робототехнических систем в здравоохранении. Рассматриваются конструкция, кинематика, управление, сенсорика, безопасность и области использования медицинских роботов в хирургии, реабилитации, диагностике, протезировании и телемедицине.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Мобильные роботы

  Целью изучения дисциплины является овладение обучающимся основными понятиями мобильной робототехники, постановкой задач планирования маршрута различными системами координат и задачами прямой кинематики для мобильных роботов, симуляторами для мобильной робототехники, принципами построения и применения наземных мобильных роботов, картографированием и локализациям мобильных роботов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

Профессии

Результаты обучения

• Формирует личный бюджет в соответствии с потребностями и возможностями на основе анализа доходов и расходов. Понимает и оценивает финансовые риски, мошенничество и другие неблагоприятные факторы. Осуществляет сбор и интерпретацию информации для формирования суждений с учетом социальных, этических и научных соображений.
• Применяет знания и навыки в сфере основных отраслей современного права, предпринимательства. Применяет знания об антикоррупционной культуре, о принципах и ценностях инклюзии. Владеет системным подходом к решению проблем, связанных с охраной окружающей среды, устойчивого развития и обеспечением безопасности в повседневной жизни. Понимает значение принципов и культуры академической честности.
• Владеет знаниями и навыками применения информационно - коммуникационных технологий в различных видах деятельности, умеет анализировать полученные результаты применения специализированных математических пакетов прикладных программ для решения задач прикладной математики, составлять итерационную схему процесса конструирования.
• Умеет свободно доступно и убедительно коммуницировать в вербальной и невербальной форме на трех языках для решения задач профессиональной деятельности, приемами объективной интерпретации и критической оценки с позиции межкультурного диалога. Анализирует, перерабатывает, обобщает и воспроизводит информацию и явления; правильно употребляет социально маркированные языковые единицы изучаемого языка. Знает методы научных исследований и академического письма и применять их в изучаемой области.
• Владеет физико-математическим аппаратом, необходимым для описания мехатроники и робототехники. Умеет решать задачи моделирования мехатронных и робототехнических систем, а также с математическими основами теории систем. Демонстрирует знания и понимание в изучаемой области, основанные на передовых знаниях в изучаемой области.
• Владеет навыками выработки требований к проектируемой робототехнической и мехатронной систем, необходимыми для создания высокоэффективных комплексов. Применяет навыки обучения, необходимые для самостоятельного продолжения дальнейшего обучения в изучаемой области.
• Способен составлять математические модели мехатронных и робототехнических систем, их подсистем и отдельных элементов и модулей, включая информационные, электромеханические, электронные устройства и средства вычислительной техники. Применяет знания и понимания на профессиональном уровне, формулирует аргументы и решать проблемы изучаемой области.
• Проводит вычислительные эксперименты с использованием стандартных программных пакетов с целью исследования математических моделей мехатронных и робототехнических систем. Применяет теоретические и практические знания для решения учебно-практических и профессиональных задач в изучаемой области.
• Владеет современными методами измерений в вычислительном эксперименте, теоретическими основами сопротивления материалов, основными методами математического моделирования различных задач механики, предусмотренных программой, обменом информацией с другими программами-приложениями.
• Умеет решать научно-инженерные задачи; умеет обосновывать выбор методов механики для решения той или иной задачи, математически обрабатывать результаты исследований; использовать их на практике.
• Свободно владеет основными законами и теоремами, необходимыми для применения в предметной области теоретической механики. Владеет основными законами движения твердого тела. Может классифицировать роботов по их назначению, применяет знания фактов, явлений, теорий и сложных зависимостей между ними в изучаемой области.
• Умеет грамотно сформулировать задачу моделирования мехатронных и робототехнических систем, вырабатывать требования к системе, выбирать методы моделирования, выявлять основные особенности технологических процессов с целью их автоматизации на основе мехатронных принципов построения систем. Применяет знания и понимание фактов, явлений, теорий и сложных зависимостей между ними в изучаемой области.

Похожие ОП