Mehrkörperdynamik und Robotik - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau
Die Interaktiven Studienpläne 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.
Bitte beachten Sie, dass auf dieser Seite keine Aktualisierungen mehr vorgenommen werden. Alle Module und Studienpläne ab der PO-Version 2021 (Bachelor- und Master-Studiengänge) sind ab sofort im Campus-Portal erreichbar.
| Modulinformationen zu Mehrkörperdynamik und Robotik im Studiengang Bachelor Mechatronik 2021 | |
|---|---|
| Modulnummer | 200258 |
| Prüfungsnummer | 2300701 |
| Fakultät | Fakultät für Maschinenbau |
| Fachgebietsnummer | 2344 (Mechanik Nachgiebiger Systeme) |
| Modulverantwortliche(r) | Prof. Dr. Lena Zentner |
| Turnus | Wintersemester |
| Sprache | Deutsch |
| Leistungspunkte | 5 |
| Präsenzstudium (h) | 45 |
| Selbststudium (h) | 105 |
| Verpflichtung | Wahlmodul |
| Abschluss | schriftliche Prüfungsleistung, 120 Minuten |
| Details zum Abschluss | |
| Link zum Moodle-Kurs | https://moodle.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3827 |
| Lehrende | Dr. Gerlach, Erik |
| Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL | |
| max. Teilnehmerzahl | |
| 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 | |