dong hoc va dong luc hoc dai hoc uet

Dự thảo mẫu
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
HỌC PHẦN: ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC I. Thông tin chung Thông tin chung Tên học phần
Động học và động lực học Mã học phần RBE2003 Số tín chỉ (LT/ThH/TH) 30/15/0 Học phần tiên quyết
Mục tiêu học phần
- Hiểu được ý nghĩa của môn học trong thiết kế, điều
khiển, lập trình, khai thác robot. Nắm chắc các khái
niệm, phân loại rô bốt. Nắm vững cơ sở lý thuyết về
động học, động lực học các hệ thống robot điển hình.
Hiểu, xây dựng và giải được các bài toán động học
thuận, động học ngược, động lực học thuận, động lực
học ngược với các cấu hình rô bốt khác nhau. Hiểu và
nắm được các nội dung về động học vi phân, kỳ dị động học, tựa tĩnh,…
- Sử dụng được các công cụ phần mềm để thiết lập các
hệ phương trình động học, động lực học, lập trình phân
tích ứng xử cơ hệ robot (thông qua các bài tập nhóm).
- Xây dựng được mô hình cơ hệ robot, giải bài toán động
học, động lực học của một vài cấu hình rô bốt cơ bản trên phần mềm. Giảng viên
TS. Huỳnh Bá Phúc (phuchb@vnu.edu.vn) TS. Nguyễn Quang Định Học liệu Học liệu bắt buộc
[1] Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco, Luigi Villani, and
Giuseppe Oriolo, “Robotics - Modelling, planning and
control,” Springer, 2009. 1
[2] Chu Anh Mỳ, Nguyễn Thị Thanh Vân, “Động học và
động lực học robot”, NXB ĐHQGHN, 2021. Học liệu tham khảo
[1]. Nguyễn Văn Khang, Chu Anh Mỳ, “Cơ sở rô bốt
công nghiệp,” Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2010.
[2]. Nguyễn Văn Khang, “Động lực học hệ nhiều vật,”
Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2007.
[3]. Đào Văn Hiệp, “Kỹ thuật rô bốt,” Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2003.
[4]. Mark. W. Spong, “Robot modeling and control 1st,”
Jonh Wiley & Sons INC, USA, 2001.
[5]. Holly Moore, “MATLAB for Engineers 3rd,” Pearson Education INC, USA, 2012.
Hình thức tổ chức
Trực tiếp tại giảng đường
Yêu cầu của học phần
- Sinh viên đi học đầy đủ, chuẩn bị và đọc trước bài học (nếu có)
theo sự phân công của giáo viên,
- Sinh viên chủ động cài đặt các công cụ, phần mềm cần
thiết đảm bảo nội dung thực hành theo hướng dẫn của giáo viên
Đơn vị phụ trách
Bộ môn Kỹ thuât Robot, Khoa Điện tử Viễn thông II. Chuẩn đầu ra
1. Chuẩn đầu ra học phần (CLO)
Kết thúc học phần, sinh viên có khả năng: Mã CLO
Nội dung chuẩn đầu ra Kiến thức CLO 1
Nắm chắc khái niệm và phân loại rô bốt CLO 2
Nắm chắc kiến thức Toán về ma trận, véc tơ CLO 3
Nắm vững kiến thức cơ bản về động học vật rắn và hệ nhiều vật CLO 4
Nắm vững kiến thức cơ bản về động lực học vật rắn và hệ nhiều vật CLO 5
Hiểu và phân tích được động học và động lực học các hệ rô bốt Kỹ năng
Nắm chắc và hiểu kỹ thuật lập trình trên phần mềm CLO 6 MATLAB/SIMULINK 2 CLO 7
Lập trình và giải được các bài toán động học và động lực học một số
cấu hình robot trên phần mềm MATLAB/SIMULINK
Mức độ tự chủ và trách nhiệm CLO 8
Có ý thức và chủ động trong học tập và hoàn thành các yêu cầu của môn học CLO 9
Có tinh thần trách nhiệm, ý thức tập thể trong học tập và hoàn thành
nhiệm vụ của nhóm được giao. Ghi chú:
- Sử dụng thang phân loại Bloom (Bloom’s Taxonomy): Nhận thức, Kỹ năng, Thái độ
- Cấu trúc của CLO: Động từ trong thang Bloom + Nội dung + Bối cảnh
2. Ma trận liên kết giữa Chuẩn đầu ra học phần (CLO) với Chuẩn đầu ra của Chương trình đào tạo (PLO):
Chuẩn đầu PLO3 PLO4 PLO5 PLO6 PLO7 PLO10 PLO11 PLO12 ra CLO 1 3 CLO 2 3 CLO 3 3 CLO 4 3 CLO 5 3 3 3 CLO 6 2 2 CLO 7 2 2 1 CLO 8 3 3 CLO 9 3 3 Tổng hợp 3 3 3 2 2 1 3 3 Ghi chú:
- Chuẩn đầu ra học phần (CLO) đóng góp cho chuẩn đầu ra CTĐT (PLO) nào thì ghi
mức của CLO vào ô tương ứng.
- Tổng hợp ghi đóng góp của các CLO cho PLO tương ứng theo giá trị max.
III. Nội dung giảng dạy
Liệt kê nội dung giảng dạy chi tiết theo từng buổi học. Tuần 1 và 2
Giới thiệu về học phần Giới thiệu
Chương 1: Tổng quan về cơ cấu robot 3 - Giới thiệu chung.
- Cấu trúc cơ học của một robot. - Cặp động học. - Chuỗi động học. - Không gian làm việc. - Bộ truyền động. - Cảm biến.
- Hiệu suất hoạt động của robot.
- Mô hình hóa, lập kế hoạch, và điều khiển. Chuẩn đầu ra
Mô tả các Chuẩn đầu ra của buổi học
(LLO) đáp ứng với CLO nào. Tùy thuộc vào • Đọc trước tài
Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp hình thức buổi liệu học. học (trực tiếp/trực • Bài giảng
Slide bài giảng Chương 1 (Lesson-1) tuyến/thực hành/dự án) để
• Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp Thảo luận
thiết kế các hoạt học. động tương ứng trước, trong và
• Quiz đánh giá chuyên cần và kiến thức học sau buổi học. Đánh giá được.
Học tập tại lớp Tuần 3 và 4 Động học robot
Chương 2. Động học robot
- Tư thế của vật thể rắn. - Ma trận xoay. - Góc Euler.
- Ma trận biến đổi đồng nhất. Giới thiệu
- Bài toán động học robot. - Cơ cấu tay máy.
- Robot song song phẳng 3RRR. - Robot song song Hexa.
- Robot di chuyển bằng bánh xe.
- Robot di chuyển bằng chân. 4 Chuẩn đầu ra
Mô tả các Chuẩn đầu ra của buổi học
(LLO) đáp ứng với CLO nào. Tùy thuộc vào • Đọc trước tài
Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp hình thức buổi liệu học. học (trực tiếp/trực • Bài giảng
Slide bài giảng Chương 2 (Lesson-2). tuyến/thực • hành/dự án) để
Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp Thảo luận học.
thiết kế các hoạt động tương ứng
• Quiz đánh giá chuyên cần và kiến thức học trước, trong và Đánh giá được. sau buổi học.
Học tập tại lớp Bài tập về
• Bài tập thường xuyên. nhà Tuần 5 và 6
Động lực học robot
Chương 3. Động lực học robot
- Phương trình động lực học rô bốt. Giới thiệu
- Bài toán động lực học thuận.
- Bài toán động lực học ngược. Chuẩn đầu ra
Mô tả các Chuẩn đầu ra của buổi học
(LLO) đáp ứng với CLO nào. Tùy thuộc vào • Đọc trước tài
Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp hình thức buổi liệu học. học (trực tiếp/trực • Bài giảng
Slide bài giảng Chương 3 (Lesson-3). tuyến/thực hành/dự án) để
• Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp Thảo luận
thiết kế các hoạt học. động tương ứng
• Quiz đánh giá chuyên cần và kiến thức học trước, trong và Đánh giá được. sau buổi học.
Học tập tại lớp Bài tập về
• Bài tập thường xuyên. nhà 5 Tuần 7 Thực hành
• Các lệnh MATLAB cơ bản thường dùng
trong tính toán và mô phỏng robot.
• Thiết lập và tính toán ma trận xoay trên MATLAB. Giới thiệu
• Thiết lập và tính toán ma trận biến đổi đồng nhất trên MATLAB.
• Thiết lập tính toán động học của robot trên MATLAB. Chuẩn đầu ra Tùy thuộc vào • Đọc trước tài
Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp hình thức buổi liệu học. học (trực tiếp/trực tuyến/thực hành/dự án) để thiết kế các hoạt • Đánh giá Báo cáo. động tương ứng trước, trong và sau buổi học. Tuần 8 KIỂM TRA GIỮA KỲ
Nội dung kiểm tra nhằm đánh giá kết quả học tập
của SV sau nửa kỳ học, khả năng phân tích kiến Giới thiệu
thức thu được và khả năng áp dụng vào các bài toán cụ thể. Chuẩn đầu ra
Mô tả các Chuẩn đầu ra của buổi học
(LLO) đáp ứng với CLO nào. Tùy thuộc vào hình thức buổi
• Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp học (trực Đọc trước tài học. tiếp/trực liệu tuyến/thực hành/dự án) để thiết kế các hoạt • Bài kiểm tra
Quiz và bài tập giữa kỳ. động tương ứng 6 trước, trong và sau buổi học.
Học tập tại lớp Tuần 9 Thực hành
• Thiết lập tính toán động lực học của robot Giới thiệu trên MATLAB. Chuẩn đầu ra
Mô tả các Chuẩn đầu ra của buổi học
(LLO) đáp ứng với CLO nào. Tùy thuộc vào
• Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp hình thức buổi Đọc trước tài học. học (trực liệu tiếp/trực tuyến/thực hành/dự án) để thiết kế các hoạt động tương ứng • Đánh giá Báo cáo. trước, trong và sau buổi học.
Học tập tại lớp Tuần 10 và 11
Động học robot song song
Chương 4. Động học robot song song - Tổng quan. Giới thiệu
- Thiết lập phương trình động học.
- Bài toán động học thuận.
- Bài toán động học ngược. Chuẩn đầu ra
Mô tả các Chuẩn đầu ra của buổi học
(LLO) đáp ứng với CLO nào. Tùy thuộc vào • Đọc trước tài
Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp hình thức buổi liệu học. học (trực tiếp/trực • Bài giảng
Slide bài giảng Chương 4 (Lesson-4). 7 tuyến/thực
• Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp hành/dự án) để Thảo luận học. thiết kế các hoạt động tương ứng
• Quiz đánh giá chuyên cần và kiến thức học trước, trong và Đánh giá được. sau buổi học. Học tập tại lớp Bài tập về
• Bài tập thường xuyên. nhà Tuần 12 và 13
Robot di động bằng bánh xe
Chương 5. Robot di động bằng bánh xe • Tổng quan. Giới thiệu
• Thiết lập phương trình động học.
• Các vấn đề mở rộng. Chuẩn đầu ra
Mô tả các Chuẩn đầu ra của buổi học
(LLO) đáp ứng với CLO nào. Tùy thuộc vào • Đọc trước tài
Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp hình thức buổi liệu học. học (trực • tiếp/trực Bài giảng
Slide bài giảng Chương 5 (Lesson-5). tuyến/thực
• Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp hành/dự án) để Thảo luận học. thiết kế các hoạt động tương ứng
• Quiz đánh giá chuyên cần và kiến thức học trước, trong và Đánh giá được. sau buổi học. Học tập tại lớp Bài tập về
• Bài tập thường xuyên. nhà Tuần 14 Thực hành
• Thiết lập tính toán động học và động lực Giới thiệu
học của robot trên MATLAB. Chuẩn đầu ra
Mô tả các Chuẩn đầu ra của buổi học
(LLO) đáp ứng với CLO nào. 8 Tùy thuộc vào hình thức buổi
• Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp học (trực Đọc trước tài liệu học. tiếp/trực tuyến/thực hành/dự án) để thiết kế các hoạt động tương ứng trước, trong và • Đánh giá Báo cáo. sau buổi học.
Học tập tại lớp Tuần 15
Bài tập lớn cuối kỳ • Giới thiệu
Triển khai ý tưởng trong bài tập lớn cuối kỳ. Chuẩn đầu ra
Mô tả các Chuẩn đầu ra của buổi học
(LLO) đáp ứng với CLO nào. Tùy thuộc vào hình thức buổi • học (trực Đọc trước tài
Theo hướng dẫn của giảng viên trên lớp tiếp/trực liệu học. tuyến/thực hành/dự án) để thiết kế các hoạt động tương ứng trước, trong và
• Báo cáo cuối kỳ và vấn đáp. Đánh giá sau buổi học.
Học tập tại lớp
IV. Đánh giá học phần
Kế hoạch đánh giá được xây dựng dựa trên đặc điểm của học phần (Lý thuyết/Thực hành/Bài tập lớn/Dự án…).
1. Bảng kế hoạch đánh giá Điểm học phần Chuẩn đầu ra Hình thức Phương Thời Thang Trọng Trọng CLO Công cụ (*) pháp (**) điểm điểm số số 9 Chuyên Tại mỗi 10 % Quiz 10 100 % Rubric quiz cần/Bài tập buổi học. Rubric bài Bài tập Về nhà 10 10% 100% Kiểm tra tập thường xuyên Báo cáo Sau thực Rubric báo 10 10% 100% thực hành hành cáo Quiz giữa Kiểm tra giữa kỳ Rubric giữa Giữa kỳ 10 20 % 100 % kỳ kỳ Hoàn thiện Bài tập Rubric cuối điểm học Cuối kỳ 10 50 % 100 % lớn kỳ phần Tổng 100%
(*) Hình thức: Chuyên cần, thường xuyên, giữa khóa, kết thúc học phần, …
(*) Phương pháp: Viết, vấn đáp, thực hành, bài tập lớn, Quiz, … Duyệt Chủ nhiệm Khoa
Chủ nhiệm Bộ môn 10