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Die Robotik hat einen enormen Einfluss ausgeübt, der es ihr ermöglicht hat, in zahlreichen Berufszweigen Einzug zu halten. Ihr Einsatz bringt zahlreiche Vorteile mit sich, wie z. B. eine höhere Produktivität, Effizienz und Rentabilität der Unternehmen. Aus diesem Grund fragen immer mehr Unternehmen Expertenprofile im Bereich der Robotik nach, um diese Technologien in ihre Produktionsprozesse zu integrieren.

Vor diesem Hintergrund hat TECH ein Studienprogramm entwickelt, das sich mit den wichtigsten Fortschritten in der Industrierobotik befasst. Der Lehrplan umfasst insbesondere eine umfassende Analyse der Automatisierungs-, Steuerungs- und Regelungssysteme, die mit dieser Art von Technologie verbunden sind. Außerdem werden die grundlegenden Temperatur- und Drucksensoren sowie die modernsten pneumatischen und hydraulischen Aktuatoren in diesem Bereich der Mechatronik behandelt.

Darüber hinaus behandelt der Studiengang die Klassifizierung und die spezifischen Anwendungen von Robotern. Des Weiteren werden die Dynamik, die Statik und die kinematische Steuerung dieser komplexen Maschinen vermittelt. Gleichzeitig lernen die Studenten Programmiersprachen und die wichtigsten Techniken für die direkte Kommunikation mit automatisierten Geräten kennen.

Aus didaktischer Sicht profitieren die Ingenieure vom exklusiven Siegel der 100% Online-Methodik von TECH. Dadurch haben sie Zugang zu fundierten Studienmaterialien, die auf den neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen basieren, sowie zu verschiedenen Multimedia-Ressourcen wie Erklärvideos und interaktiven Zusammenfassungen. Dieser Universitätsexperte ist nicht an einen starren Stundenplan gebunden und erfordert keine unnötigen Anfahrten. Aus diesem Grund ist die Teilnahme an diesem Programm eine bequeme und flexible, aber auch anspruchsvolle akademische Erfahrung.

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Dieser Universitätsexperte in Industrierobotik enthält das vollständigste und aktuellste Programm auf dem Markt. Die hervorstechendsten Merkmale sind:

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• Der anschauliche, schematische und äußerst praxisnahe Inhalt vermittelt alle für die berufliche Praxis unverzichtbaren Informationen
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• Sein besonderer Schwerpunkt liegt auf innovativen Methoden
• Theoretische Vorträge, Fragen an den Experten, Diskussionsforen zu kontroversen Themen und individuelle Reflexionsarbeit
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Dank TECH werden Sie in der Lage sein, mit den fortschrittlichsten Computerprogrammen und Programmiersprachen der Robotikbranche umzugehen“

Zu den Dozenten des Programms gehören Experten aus der Branche, die ihre Erfahrungen in diese Fortbildung einbringen, sowie anerkannte Spezialisten aus führenden Unternehmen und angesehenen Universitäten. 

Die multimedialen Inhalte, die mit der neuesten Bildungstechnologie entwickelt wurden, werden der Fachkraft ein situiertes und kontextbezogenes Lernen ermöglichen, d. h. eine simulierte Umgebung, die eine immersive Fortbildung bietet, die auf die Ausführung von realen Situationen ausgerichtet ist. 

Das Konzept dieses Programms konzentriert sich auf problemorientiertes Lernen, bei dem die Fachkraft versuchen muss, die verschiedenen Situationen aus der beruflichen Praxis zu lösen, die während des gesamten Studiengangs gestellt werden. Zu diesem Zweck wird sie von einem innovativen interaktiven Videosystem unterstützt, das von renommierten Experten entwickelt wurde.

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Dieser Lehrplan enthält die bahnbrechendsten technologischen Fortschritte auf dem Gebiet der modernen Industrierobotik. Während dieses 6-monatigen Studiengangs werden sich die Ingenieure mit ausgeklügelten Modellen von Sensoren und Aktuatoren beschäftigen. Sie werden auch die spezifischen Programmiersprachen für diese Art von Maschinen analysieren. Gleichzeitig werden sie sich mit den Eigenschaften, der Klassifizierung und den grundlegenden Mitteln zur Steuerung der Parameter eines Roboters befassen. Für diesen erschöpfenden Ansatz steht Ihnen eine innovative Methodik zur Verfügung, Relearning, die die Aufnahme komplexer Konzepte auf schnellere und flexiblere Weise begünstigt.

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Modul 1. Sensoren und Aktuatoren

1.1. Sensoren 

1.1.1. Auswahl von Sensoren 
1.1.2. Sensoren in mechatronischen Systemen 
1.1.3. Anwendungsbeispiele 

1.2. Anwesenheits- oder Näherungssensoren 

1.2.1. Endschalter: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.2.2. Induktive Sensoren: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.2.3. Kapazitive Sensoren: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.2.4. Optische Sensoren: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.2.5. Ultraschallsensoren: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.2.6. Auswahlkriterien 
1.2.7. Anwendungsbeispiele 

1.3. Positionssensoren 

1.3.1. Inkrementale Encoder: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.3.2. Absolute Encoder: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.3.3. Lasersensoren: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.3.4. Magnetostriktive Sensoren und lineare Potentiometer 
1.3.5. Auswahlkriterien 
1.3.6. Anwendungsbeispiele 

1.4. Temperatursensoren 

1.4.1. Thermostate: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.4.2. Thermowiderstände: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.4.3. Thermoelemente: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.4.4. Strahlungspyrometer: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.4.5. Auswahlkriterien 
1.4.6. Anwendungsbeispiele 

1.5. Sensoren für die Messung von physikalischen Größen in Prozessen und Maschinen 

1.5.1. Druck: Funktionsprinzip 
1.5.2. Durchfluss: Funktionsprinzip 
1.5.3. Füllstand: Funktionsprinzip 
1.5.4. Sensoren für andere physikalische Größen 
1.5.5. Auswahlkriterien 
1.5.6. Anwendungsbeispiele 

1.6. Aktuatoren 

1.6.1. Auswahl des Aktuators 
1.6.2. Aktuatoren in mechatronischen Systemen 
1.6.3. Anwendungsbeispiele 

1.7. Elektrische Stellantriebe 

1.7.1. Relais und Schütze: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.7.2. Rotierende Motoren: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.7.3. Schrittmotoren: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.7.4. Servomotoren: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.7.5. Auswahlkriterien 
1.7.6. Anwendungsbeispiele 

1.8. Pneumatische Aktuatoren 

1.8.1. Ventile und Servoventile: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.8.2. Pneumatische Zylinder: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.8.3. Pneumatische Motoren: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.8.4. Vakuumgreifer: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.8.5. Auswahlkriterien 
1.8.6. Anwendungsbeispiele 

1.9. Hydraulische Stellantriebe 

1.9.1. Ventile und Servoventile: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.9.2. Hydraulische Zylinder: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.9.3. Hydraulische Motoren: Funktionsprinzip und technische Merkmale 
1.9.4. Auswahlkriterien 
1.9.5. Anwendungsbeispiele 

1.10. Anwendungsbeispiel für die Auswahl von Sensoren und Aktoren bei der Konstruktion einer Maschine 

1.10.1. Beschreibung der zu entwerfenden Maschine 
1.10.2. Auswahl von Sensoren 
1.10.3. Auswahl des Aktuators 

Modul 2. Achssteuerung, mechatronische Systeme und Automatisierung 

2.1. Automatisierung von Produktionsprozessen 

2.1.1. Automatisierung von Produktionsprozessen 
2.1.2. Klassifizierung von Kontrollsystemen 
2.1.3. Verwendete Technologien 
2.1.4. Maschinenautomatisierung und/oder Prozessautomatisierung 

2.2. Mechatronische Systeme: Elemente 

2.2.1. Mechatronische Systeme 
2.2.2. Die speicherprogrammierbare Steuerung als diskretes Prozesssteuerungselement 
2.2.3. Die Steuerung als kontinuierliches Prozesssteuerungselement 
2.2.4. Achs- und Robotersteuerungen als Positionssteuerungselement 

2.3. Diskrete Steuerung mit speicherprogrammierbaren Steuerungen (PLCs) 

2.3.1. Festverdrahtete Logik vs. programmierte Logik 
2.3.2. Steuerung mit PLCs 
2.3.3. Anwendungsbereich von PLCs 
2.3.4. Klassifizierung von PLCs 
2.3.5. Auswahlkriterien 
2.3.6. Anwendungsbeispiele 

2.4. PLC-Programmierung 

2.4.1. Darstellung von Steuerungssystemen 
2.4.2. Arbeitszyklus (Duty Cycle) 
2.4.3. Konfigurationsmöglichkeiten 
2.4.4. Variablenidentifikation und Adresszuweisung 
2.4.5. Programmiersprachen 
2.4.6. Befehlssatz und Programmiersoftware 
2.4.7. Programmierbeispiele 

2.5. Methoden zur Beschreibung von sequentiellen Automatismen 

2.5.1. Entwurf von sequentiellen Antrieben 
2.5.2. GRAFCET als Methode zur Beschreibung von sequentiellen Antrieben 
2.5.3. Arten von GRAFCET 
2.5.4. Elemente von GRAFCET 
2.5.5. Standard-Symbolik 
2.5.6. Anwendungsbeispiele 

2.6. Strukturierter GRAFCET 

2.6.1. Strukturiertes Design und Programmierung von Kontrollsystemen 
2.6.2. Betriebsarten 
2.6.3. Sicherheit 
2.6.4. Hierarchische GRAFCET-Diagramme 
2.6.5. Beispiele für strukturiertes Design 

2.7. Kontinuierliche Steuerung durch Controller 

2.7.1. Industrielle Steuerungen 
2.7.2. Anwendungsbereich von Controllern. Klassifizierung 
2.7.4. Auswahlkriterien 
2.7.5. Anwendungsbeispiele 

2.8. Automatisierung von Maschinen 

2.8.1. Automatisierung von Maschinen 
2.8.3. Geschwindigkeits- und Positionskontrolle 
2.8.4. Sicherheitssysteme 
2.8.5. Anwendungsbeispiele 

2.9. Positionskontrolle mittels Achsensteuerung 

2.9.1. Positionskontrolle 
2.9.2. Anwendungsbereich von Achscontrollern. Klassifizierung 
2.9.3. Auswahlkriterien. 
2.9.4. Anwendungsbeispiele 

2.10. Beispiel für die Anwendung der Geräteauswahl bei der Konstruktion einer Maschine 

2.10.1. Beschreibung der zu entwerfenden Maschine 
2.10.2. Auswahl der Ausrüstung 
2.10.3. Gelöste Anwendung

Modul 3. Robotik angewandt auf die Mechatronik 

3.1. Der Roboter 

3.1.1. Der Roboter 
3.1.2. Anwendungen von Robots 
3.1.3. Klassifizierung von Robotern 
3.1.4. Mechanischer Aufbau eines Roboters 
3.1.5. Spezifikationen eines Roboters

3.2. Technologische Komponenten 

3.2.1. Elektrische, pneumatische und hydraulische Antriebe 
3.2.2. Interne und externe Sensoren am Roboter 
3.2.3. Bildverarbeitungssysteme 
3.2.4. Auswahl von Motoren und Sensoren 
3.2.5. Terminalelemente und Greifer 

3.3. Transformationen 

3.3.1. Architektur des Roboters 
3.3.2. Position und Ausrichtung eines Solids 
3.3.3. Eulersche Orientierungswinkel 
3.3.4. Homogene Transformationsmatrizen 

3.4. Kinematik von Position und Orientierung 

3.4.1. Denavit-Hartenberg-Formulierung 
3.4.2. Direktes kinematisches Problem 
3.4.3. Inverses kinematisches Problem 

3.5. Kinematik von Geschwindigkeiten und Beschleunigungen 

3.5.1. Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Festkörpers 
3.5.2. Jakobimatrix 
3.5.3. Singuläre Konfigurationen 

3.6. Statik 

3.6.1. Gleichgewichtsgleichungen für Kräfte und Momente 
3.6.2. Berechnung der Statik. Rekursive Methode 
3.6.3. Analyse der Statik mit Hilfe der Jacobimatrix 

3.7. Dynamik 

3.7.1. Dynamische Eigenschaften eines Festkörpers 
3.7.2. Newton-Euler-Formulierung 
3.7.3. Lagrange-Euler-Formulierung 

3.8. Kinematische Steuerung 

3.8.1. Trajektorienplanung 
3.8.2. Interpolatoren im Gelenkraum 
3.8.3. Trajektorienplanung im kartesischen Raum

3.9. Linear-dynamische Ein-Gelenk-Kontrolle 

3.9.1. Techniken zur Kontrolle 
3.9.2. Dynamische Systeme 
3.9.3. Übertragungsfunktionsmodell und Zustandsraumdarstellung 
3.9.4. Dynamisches Modell eines Gleichstrommotors 
3.9.5. Steuerung eines Gleichstrommotors 

3.10. Programmierung 

3.10.1. Programmierung von Systemen 
3.10.2. Programmiersprachen 
3.10.3. Programmiertechniken

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