Заголовок 1 - Донской государственный технический университет

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Донской государственный
технический университет»
(ДГТУ)
УТВЕРЖДАЮ:
Ректор ДГТУ
________________ Месхи Б.Ч.
«____» ____________ 2011г.
ФАКУЛЬТЕТ АВТОМАТИЗАЦИЯ, МЕХАТРОНИКА И УПРАВЛЕНИЕ
КАФЕДРА РОБОТОТЕХНИКИ И МЕХАТРОНИКИ
ПРОГРАММА
ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ В МАГИСТРАТУРУ
ПО НАПРАВЛЕНИЮ
221000 «Мехатроника и робототехника»
форма вступительного испытания – собеседование
Согласовано:
Председатель
совета по направлению
221000 «Мехатроника и
робототехника»
Проректор
_____________ А.К. Тугенгольд
_______________ Н.Н. Шумская
«____» ___________ 2011
«____» ___________ 2011
по методической работе
Ростов-на-Дону
2011
В основу программы положены требования к уровню знаний и компетенциям в
соответствии с программой бакалаврской подготовки по направлению 221000
«Мехатроника и робототехника».
Данная программа вступительных испытаний в магистратуру Донского
государственного технического университета (ДГТУ) по направлению подготовки
магистров 221000 «Мехатроника и робототехника» предназначена для лиц,
имеющих диплом бакалавра (или специалиста) по направлению (или
специальности),
совпадающему с названным направлением магистратуры
(выбранной магистерской программой).
Вступительные испытания проводятся в форме собеседования, в ходе
которого выясняются уровень знаний, полученных в результате предшествующей
профессиональной подготовки, тематика и результаты дипломного проектирования,
участие в научно-исследовательской работе и т.п.
Вступительные испытания проводятся в объеме требований, предъявляемых к
бакалавру соответствующего направления.
Составители программы:
Ивацевич Юрий Борисович, кандидат технических наук,
профессор кафедры «Робототехника и мехатроника»
Логвинов Валерий Иванович, кандидат технических наук,
доцент кафедры «Робототехника и мехатроника»
2
ВОПРОСЫ К ВСТУПИТЕЛЬНОМУ ИСПЫТАНИЮ (СОБЕСЕДОВАНИЮ) В
МАГИСТРАТУРУ
по направлению 221000 «Мехатроника и робототехника»
1.Основные положения структурного анализа. Звенья, кинематические пары,
число степеней подвижности, системы координат манипуляторов, типы
рабочих зон.
2. Конфигурация рабочего пространства манипулятора и его объем. Анализ
ориентации схвата. Коэффициент сервиса, маневренность, достижимость.
3. Задачи управления манипуляционными роботами. Задачи управления
робототехническими комплексами. Взаимодействие робота с человеком –
оператором.
4. Выбор специальных систем координат манипуляторов. Однородные
координаты. Матрицы поворотов и сдвига.
5.Определение прямой позиционной задачи. Метод преобразования
координат Денавита-Хартенберга. Матрица перехода из связанной
системы координат в абсолютную систему координат.
6. Решение прямой задачи кинематики с использованием метода ДенавитаХартенберга.
7. Обзор и сравнение методов решения обратной задачи кинематики: метод
обратных преобразований, тригонометрический подход, численные
методы решения ОЗК.
8. Решение обратной задачи кинематики с использованием методов
искусственного интеллекта.
9. Скорости и ускорения в относительном движении. Уравнения для
скоростей и ускорений в однородных координатах. Прямая и обратная
задача о скорости.
3
10. Планирование сглаженных траекторий в пространстве обобщенных
координат при управлении манипулятором. Граничные условия и
способы разбиения траектории на участки.
11.Описание траекторий манипулятора полиномами 4-3-4. Понятие
нормированного времени.
12. Задачи динамики манипуляторов, метод кинетостатики. Принцип
Даламбера. Определение сил инерции и моментов сил инерции.
13. Кинетостатика манипулятора структуры ВПП. Последовательность
расчета.
14. Уравнение движения манипулятора в форме Лагранжа 2-го рода. Прямая
и обратная задача динамики.
15.
Определение
точности
и
повторяемости
позиционирования
манипуляторов по ISO 9283. Виды ошибок позиционирования.
16. Логическое управление сложной робототехнической системой. Примеры
сложных роботизированных систем.
17.
Конечный
автомат,
как
модель
объекта
управления.
Понятие
абстрактного конечного автомата. Автоматы Мура и Мили.
18. Построение диаграммы Мура для роботов с цикловой и позиционноконтурной системой системами управления.
19.Основные определения в системах массового обслуживания (СМО).
Математическая модель с использованием СМО: марковские случайные
процессы, размеченный граф состояний системы для технических
устройств, состоящих из 2-х узлов.
20. Методика построения циклограмм функционирования РТК. Пример
построения циклограммы для РТК механообработки.
21. Основные модели представления знаний в искусственном интеллекте.
22. Методы активной и пассивной коррекции в роботизированных сборочных
комплексах.
4
23. Методы дефаззификации в системах нечеткого управления.
24.
Сущность
нечеткого
управления
и
задачи
ее
применения
в
робототехнике.
25. Классификация нейронных сетей.
26. Методы обучения нейронных сетей.
27. Определение условий собираемости при роботизированной сборке
изделий с натягом.
28. Определение условий собираемости при роботизированной сборке
изделий с зазором.
29. Особенности роботизированной сборки изделий с гибкими выводами.
30. Основные компоновки РТК сборки.
31. Сущность методов генетических алгоритмов, применяемых в системах
искусственного интеллекта.
32. Основные проблемы искусственного интеллекта в робототехнике и
мехатронике.
33. Методы поиска решений в пространстве состояний.
34. Классификация экспертных систем и области их применения.
35. Функции активации. применяемые в нейронных сетях.
36. Роботизированная сборка изделий с подшипниками качения.
37. Основные функции принадлежности в системах нечеткого управления.
38. Сущность фреймовой модели представления знаний.
39. Определение усилий при сборке резьбовых соединений.
5
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Ивацевич, Ю.Б. Робототехнологические комплексы сборочного производства.
: Учеб. пособие / Ю. Б. Ивацевич ; ДГТУ. - Электронная копия. - Ростов н/Д,
2000. - 1 CD-ROM.
2. Ивацевич, Ю.Б. Робототехнические комплексы сборочного производства :
Учеб. пособие / Ю. Б. Ивацевич ; ДГТУ. - Ростов н/Д : Издат. центр ДГТУ,
2000. - 211 с. : ил. - Рек. УМО вузов РФ. - ISBN 5-7890-0145-9.
3. Тугенгольд, А.К. Искусственный интеллект и интеллектуальное управление в
мехатронике : учеб. пособие / А. К. Тугенгольд ; ДГТУ. - Ростов н/Д : РИО
ДГТУ, 2010. - 145 с. - ISBN 978-5-7890-0577-4.
4. 1.Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления. Теория
и практика: учебное пособие. М., Радиотехника, 2009.
5. 2.Попов А.В. Роботы с силовым очувствлением. СПб, Астерион, 2008.
6. 3.Козырев Ю.Г. Программно-управляемые системы автоматизированной
сборки. Учеб. Пособие М., Издательский центр «Академия», 2008.
7. 4.Шмид Д. и др. Управляющие системы и автоматика. М.: Техносфера, 2007.
8. 5.Зенкевич С.Л., Ющенко А.С. Управление роботами. Основы управления
манипуляционными роботами Учеб. для вузов. Н.Э. Баумана, 2000.
9. 6.Воробьев Е.И. Механика промышленных роботов: учеб. пособие для вузов:
в 3 кн./ под ред. Фролова К.В. М.: Высш. шк. 1987.
10.7.Фу. К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника. М. Мир.
6