Technische Universität Ilmenau

Mehrkörperdynamik und Robotik - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Modulnummer 200258 - allgemeine Informationen
Modulnummer200258
FakultätFakultät für Maschinenbau
Fachgebietsnummer2343 (Technische Mechanik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Klaus Zimmermann
SpracheDeutsch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Mathematik, Physik und Technischen Mechanik

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

Die Studierenden besitzen das methodische Rüstzeug, um den Abstraktionsprozess vom realen technischen System über das mechanische Modell des Mehrkörper-systems zur mathematischen Lösung selbstständig realisieren zu können.

Sie können als wesentliche Basis im Erkenntnisprozess das vorliegende technische Problem klassifizieren. Eine Einteilung in die so wichtigen Bereiche der holonomen und anholonomen Systeme kann von der Studierenden selbständig vorgenommen werden. Neben der Klasseneinteilung der Systeme beherrschen die Studierenden die Methodenauswahl für ein mehrkörperdynamisches Problem. Als Anwendungsschwerpunkt sind Systeme aus der Robotik und der Mechatronik dem Lernenden vertraut. Selbständig bzw. im Seminar gemeinsam gelöste Aufgaben haben die Studierenden befähigt, aus dem technischen Problem heraus über eine geeignete Modellbildung eine Lösung analytisch oder auch rechnergestützt numerisch zu finden. Fehler in numerischen Berechnungen werden erkannt. Dabei sind die insgesamt vermittelten Inhalte, mehr noch als in anderen mechaniknahen Modulen dazu angetan, interdisziplinär zu denken. Mechatronische Systeme kann der Lernende nach Modulabschluss mit effizienten Werkzeugen untersuchen.

Inhalt

1. Einführung in die Mehrkörperdynamik (Modell Mehrkörpersystem, Beispiele)

2. Kinematik von MKS (Koordinaten, Relativbewegung, Winkelgeschwindigkeitsvektor, Euler-Winkel)

3. Prinzip von d'Alembert (Virtuelle Verschiebung, Freiheitsgrad, verallgemeinerte Koordinaten, Holonome und nicht holnome Zwangsbedingungen)

4. Lagrangesche Gleichungen 2. Art (Ableitung, Klassifizierung der verallgemenierten Kräfte, explizite Struktur)

5. Kinematik von Robotern (Serielle und parallele Strukturen, Arbeitsräume, Drehmatrizen, Direkte und Inverse Aufgabe der Kinematik)

6. Dynamik von Robotern (Anwendug von Impuls-/Drehimpulssatz auf Roboter; Lagrangesche gleichungen 2. Art für Roboter, Direkte und Inverse Aufgabe der Dynamik) 

Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form

Tafel (ergänzt mit Overhead-Folien), vorlesungsbegleitendes Material, Multimedia-Software

Literatur

Hardtke/Heimann/Sollmann: Technische Mechanik 2

Fischer/Stephan: Prinzipien und Methoden der Dynamik

McCloy/Harris: Robotertechnik

Stadler: Analytical Robotics und Mechatronics

Lehrevaluation
Spezifik Referenzmodul
ModulnameMehrkörperdynamik und Robotik
Prüfungsnummer2300701
Leistungspunkte5
SWS4 (2 V, 2 Ü, 0 P)
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflichtmodul
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 120 Minuten
Details zum Abschluss
Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Schriftliche Aufsichtssarbeit (Klausur) in Distanz entsprechend § 6a PStO-AB

https://intranet.tu-ilmenau.de/site/vpsl-pand/SitePages/Handreichungen_Arbeitshilfen.aspx

 

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Wirtschaftsingenieurwesen 2021 (MB)
ModulnameMehrkörperdynamik und Robotik
Prüfungsnummer2300701
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflichtmodul
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 120 Minuten
Details zum Abschluss
Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Schriftliche Aufsichtssarbeit (Klausur) in Distanz entsprechend § 6a PStO-AB

https://intranet.tu-ilmenau.de/site/vpsl-pand/SitePages/Handreichungen_Arbeitshilfen.aspx

 

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Diplom Maschinenbau 2021, Bachelor Mechatronik 2021
ModulnameMehrkörperdynamik und Robotik
Prüfungsnummer2300701
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlmodul
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 120 Minuten
Details zum Abschluss
Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen

Schriftliche Aufsichtssarbeit (Klausur) in Distanz entsprechend § 6a PStO-AB

https://intranet.tu-ilmenau.de/site/vpsl-pand/SitePages/Handreichungen_Arbeitshilfen.aspx

 

Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl