Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики

Направление подготовки 15.03.06 «Мехатроника и робототехника»

Тип: Бакалавр Скачать

УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПОДГОТОВКИ БАКАЛАВРА ПО НАПРАВЛЕНИЮ: 15.03.06 "Мехатроника и робототехника", профиль " 15.03.06 "Интеллектуальные технологии в робототехника"    (Очная форма обучения)

Содержание программы

Подготовка бакалавров по программе «Интеллектуальные технологии в робототехнике» на кафедре Систем управления и информатики началась в 2012 году. Программа отвечает  требованиям Государственного образовательного стандарта 3 поколения.  Срок получения образования по данной программе  составляет 4 года. Программа предполагает углубленное изучение вопросов, связанных с проектированием, исследованием, производством и эксплуатацией мехатронных и робототехнических систем и комплексов. В программе оптимально сбалансированы дисциплины теоретической и практической направленности. Среди теоретических дисциплин особое место отводится  Теории вероятностей и случайных процессов, Основам автоматического управления, Теории идентификации и др. Дисциплины практического блока направлены на изучение элементной базы общего применения  (Электроника, Микроконтроллерная техники, Преобразователи информации и др.), а также на изучение специализированных робототехнических элементов и задач (Электронные устройства мехатронных и робототехнических систем, Программное обеспечение мехатронных и робототехнических систем, Основы технического зрения, Конструирование мехатронных модулей, Детали мехатронных модулей, роботов и их конструирование).

Актуальность и значимость программы

Широкое внедрение робототехнических систем различного назначения в промышленности, научных исследованиях и военном деле требует подготовки высококвалифицированных специалистов в  области их проектирования,  изготовления и эксплуатации. Состав дисциплин программы обеспечивает выпускникам широкий кругозор и необходимые компетенции в данной области. Современные мобильные и технологические роботы, беспилотные летательные аппараты и подводные лодки представляют собой сложнейшие комплексы, состоящие из механических, электромеханических, электронных и программных модулей. Студенты, обучающиеся по данной программе, приобретают навыки проектирования, производства, исследования и эксплуатации таких систем и комплексов. Дисциплины  программы подобраны таким образом, что полностью обеспечивают выпускников необходимыми компетенциями для решения задач робототехники и продолжения обучения в магистратуре по данному направлению и другим смежным направлениям подготовки. Профессиональная подготовка выпускников предполагает  дальнейшее трудоустройство в качестве инженеров и младших специалистов на предприятиях различных отраслей промышленности и ВПК, где разрабатываются и используются мехатронные и робототехнические комплексы и системы.

Основные цели программы

1. Подготовить специалистов, свободно ориентирующихся в проблемах робототехники, способных адаптироваться к решению различных научных, производственно-технологических  задач.

2. Развить  навыки эффективного использования современных информационных технологий при создании робототехнических и мехатронных комплексов и систем.

3. Обеспечить выпускников знаниями, которые позволят им свободно ориентироваться в элементной базе мехатронных и робототехнических систем и  успешно работать в любой отрасли промышленности, где они используются.

Набор компетенций

Выпускник университета по направлению подготовки 15.03.06 Мехатроника и робототехника  с квалификацией «бакалавр» должен обладать  следующими профессиональными компетенциями:

  • владением современными информационными технологиями, готовностью применять современные средства автоматизированного проектирования и машинной графики при проектировании систем и их отдельных модулей, а также для подготовки конструкторско-технологической документации, соблюдать основные требования информационной безопасности;

готовностью собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в своей профессиональной деятельности;

  • способностью составлять математические модели мехатронных и робототехнических систем, их подсистем и отдельных элементов и модулей, включая информационные, электромеханические, гидравлические, электрогидравлические, электронные устройства и средства вычислительной техники;
  • способностью разрабатывать программное обеспечение, необходимое для обработки информации и управления в мехатронных и робототехнических системах, а также для их проектирования;
  • способностью разрабатывать экспериментальные макеты управляющих, информационных и исполнительных    модулей    мехатронных    и    робототехнических    систем    и   проводить    их    экспериментальное исследование с применением современных информационных технологий;
  • способностью проводить эксперименты на действующих макетах, образцах мехатронных и робототехнических систем по заданным методикам и обрабатывать результаты с применением современных информационных технологий и технических средств;

способностью участвовать в качестве исполнителя в научно-исследовательских разработках новых робототехнических и мехатронных систем;

  • способностью использовать методы машинного моделирования для оценки качества мехатронных и робототехнических систем управления.

Основные дисциплины

  • Вычислительные машины, системы и сети

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с основными понятиями и принципами работы вычислительных машин, систем и сетей, и направлено на формирование у студентов знаний и умений в области построения вычислительных логических схем, а также навыков работы в программных пакетах Microsoft Office Word, Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access и Electronics Workbench.

  • Основы автоматического управления

Студенты изучают принципы построения и особенности функционирования систем автоматического управления, различные подходы к их математическому описанию и моделированию. Центральное место занимают вопросы обеспечения устойчивости и качества процессов управления различными объектами. Дисциплина формирует у студентов системный подход к решению задач любой сложности.

  • Системное программное обеспечение

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с проектированием специального программного обеспечения. Изучаются основные принципы построения системных программ, способы компиляции, отладки и загрузки разрабатываемых комплексов и компонентов программного обеспечения в различные аппаратные платформы. Рассматриваются  различные способы построения многопоточных комплексов и компонентов программного обеспечения, Приобретаются навыки разработки алгоритмов решения поставленных задач.

  • Электронные устройства мехатронных и робототехнических систем

Дисциплина имеет своей целью дать студентам базовую подготовку в области принципов работы задающих, масштабирующих, регулирующих и усилительно-преобразовательных устройств малой мощности используемых в мехатронных и робототехнических системах, а так же научить студентов решать задачи построения систем управления.

  • Статистические методы в инженерных исследованиях

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с методами обработки результатов измерений и направлено на формирование у студентов знаний и умений в области измерения и анализа различного рода случайных процессов. Рассматриваются различные виды случайных процессов и их основные характеристики.

  • Программное обеспечение мехатронных и робототехнических систем

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с программным обеспечением робототехнических систем, их управлением и навигацией. Рассматриваются различные  принципы функционирования мета-операционных систем управления роботами и способы синтеза систем управления мобильными роботами с большим количеством сенсоров, различных принципов действия.

  • Основы технического зрения

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с техническим зрением робототехнических объектов управления, захватом, обработкой и анализом изображений. Изучаются методы анализа цифровых изображений, принципы функционирования систем технического зрения мобильных роботов и других робототехнических объектов. Приобретаются навыки проектирования систем управления мобильными роботами с техническим зрением.

  • Электромеханические  системы

Дисциплина имеет своей целью научить студентов основам теории и практики электромеханических систем: расширить и закрепить знания в области современного электропривода, его элементной базы и способов управления, сформировать у студентов твердые навыки в проектировании, расчете и моделировании электромеханических систем различного назначения.

  • Микроконтроллерная техника  систем управления

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с элементной базой систем автоматического управления и в частности с применением микроконтроллеров в для реализации устройств управления. Рассматриваются вопросы, связанные с архитектурой и схемными решениями современных измерительных и управляющих устройств на базе микроконтроллеров, их основные характеристики и требования, предъявляемые к ним, как элементам систем автоматики.

  • Преобразователи информации систем  управления

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с элементной базой систем автоматического управления и в частности измерительными преобразователями информации. Рассматриваются вопросы, связанные с конструктивными и схемными решениями современных измерительных преобразователей параметрического и генераторного типа, их основные характеристики и требования, предъявляемые к ним, как элементам систем автоматики.

  • Автоматизированные информационно-управляющие системы

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с автоматизированными системами управления на производстве. Рассматриваются различные структуры автоматизированных информационно-управляющих систем (АИУС) на производстве, которые включают в себя  автоматизированные системы управления производственными процессами (АСУПП) и автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП). Изучаются особенности применения технических и программных средств автоматизации, проектирования автоматизированных информационно-управляющих систем на основе действующих государственных стандартов.

  • Основы-научно технического творчества

В результате изучения дисциплины студенты должны приобрести навыки и знания по построению изобретательских моделей из описательных изобретательских ситуаций, умения по нахождению и разрешению технических и физических противоречий в изобретательских задачах на уровне изобретений, знания и умения по прогнозированию новых технических решений, основные навыки в области патентного права для практического изобретателя.

  • Прикладная теория информации

Рассматриваются  каналы связи как структурные компоненты современных систем управления сложными техническими комплексами, информация и фазы ее обращения в процессе управления, проблема эффективного использования каналов связи и обеспечения достоверности принимаемой информации. Изучаются фундаментальные положения количественной теории информации, меры количества информации, информационные характеристики источников информации, избыточность источников информации.


Все учебные планы