School/Faculty/Institute Faculty of Engineering
Course Code ME 476
Course Title in English Computer Control and Robotics
Course Title in Turkish Bilgisayar Kontrolu ve Robotik
Language of Instruction EN
Type of Course Flipped Classroom,Practical,Project
Level of Course Introductory
Semester Fall
Contact Hours per Week
Lecture: 3 Recitation: - Lab: - Other: -
Estimated Student Workload 160 hours per semester
Number of Credits 6 ECTS
Grading Mode Standard Letter Grade
Pre-requisites None
Co-requisites None
Expected Prior Knowledge Control systems modeling, basics of electronic circuits
Registration Restrictions Only Undergraduate Students
Overall Educational Objective To learn the basic principles of numerical control (NC) of point-to-point and contour modes, as well as the basics of kinematics and dynamics of robot manipulators.
Course Description This course provides an introduction to the foundations of computer control and robotics. The following topics are covered: Design of NC systems; interpolators for point-to-point and contouring systems, the microcontroller and its components; robot coordinate systems, direct & inverse kinematics; the Denavit-Hartenberg and the Jacobian methods for inverse kinematics of robot manipulators; dynamics and control of robot manipulators; programming of industrial robots.

Course Learning Outcomes and Competences

Upon successful completion of the course, the learner is expected to be able to:
1) Sayısal kontrol problemlerini ve üretimdeki uygulamalarını tanımlar, analiz eder, Robotikteki çağdaş sorunları analiz edip tartışır;
2) Noktadan noktaya ve konturlama sistemlerinde interpolasyonlar yapar, uygulamaları ile ilgili sorunları belirler, analiz eder ve çözer;
3) Koordinat sistemleri ve endüstriyel robot manipülatörleri için ana kinematik yöntemler üzerindeki sorunları tanımlar, analiz eder ve çözer, problem çözmek için mühendislik araçlarını uygular;
4) Robot manipülatörlerinin dinamikleriyle ilgili problemleri tanımlar, analiz eder, formüle etmek ve çözmek için matematik ve mühendislik bilgisini uygular;
5) Teknik şartname ve kısıtlamaları karşılayan bir prototip oluşturur;
6) Hedefleri, görevleri belirler ve son tarihlere uyar , ekiplerde etkili bir şekilde iletişim kurar ve çalışır;
7) Gerçek yaşam problemlerini çözer ve yaşam boyu öğrenme becerilerini gösterir;
8) Proje raporları yazar ve bunları sözlü olarak sunar.
Program Learning Outcomes/Course Learning Outcomes 1 2 3 4 5 6 7 8
1) Mühendislik, bilim ve matematik prensiplerini uygulayarak karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi
2) Halk sağlığı, güvenlik ve refahın yanı sıra, küresel, kültürel, sosyal, çevresel ve ekonomik faktörleri dikkate alarak, ihtiyaçları karşılayan çözümler üretmek için mühendislik tasarımını uygulama becerisi
3) Farklı kitlelerle etkili bir şekilde iletişim kurma becerisi
4) Mühendislik durumlarında etik ve profesyonel sorumlulukları tanıma ve mühendislik çözümlerinin küresel, ekonomik, çevresel ve toplumsal etkilerini göz önünde bulundurarak bilinçli kararlar verme becerisi
5) Takım üyeleriyle birlikte liderlik sağlayan, işbirlikçi ve kapsayıcı bir ortam oluşturan, hedefler belirleyen, görevleri planlayan ve hedeflere ulaşan bir ekipte etkili bir şekilde çalışma becerisi
6) Uygun deneyler geliştirme ve yürütme, verileri analiz etme ve yorumlama ve mühendislik değerlendirmesi yaparak sonuçlara ulaşma becerisi
7) Gerekli olduğunda yeni bilgileri edinme ve uygun öğrenme stratejilerini kullanarak bu bilgileri uygulama becerisi

Relation to Program Outcomes and Competences

N None S Supportive H Highly Related
     
Program Outcomes and Competences Level Assessed by
1) Mühendislik, bilim ve matematik prensiplerini uygulayarak karmaşık mühendislik problemlerini tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi H Ödev,Derse Katılım
2) Halk sağlığı, güvenlik ve refahın yanı sıra, küresel, kültürel, sosyal, çevresel ve ekonomik faktörleri dikkate alarak, ihtiyaçları karşılayan çözümler üretmek için mühendislik tasarımını uygulama becerisi S Proje
3) Farklı kitlelerle etkili bir şekilde iletişim kurma becerisi N Sunum
4) Mühendislik durumlarında etik ve profesyonel sorumlulukları tanıma ve mühendislik çözümlerinin küresel, ekonomik, çevresel ve toplumsal etkilerini göz önünde bulundurarak bilinçli kararlar verme becerisi S Derse Katılım
5) Takım üyeleriyle birlikte liderlik sağlayan, işbirlikçi ve kapsayıcı bir ortam oluşturan, hedefler belirleyen, görevleri planlayan ve hedeflere ulaşan bir ekipte etkili bir şekilde çalışma becerisi S Derse Katılım,Proje
6) Uygun deneyler geliştirme ve yürütme, verileri analiz etme ve yorumlama ve mühendislik değerlendirmesi yaparak sonuçlara ulaşma becerisi S Proje
7) Gerekli olduğunda yeni bilgileri edinme ve uygun öğrenme stratejilerini kullanarak bu bilgileri uygulama becerisi S Sunum,Proje
Prepared by and Date DANTE DORANTES , May 2018
Course Coordinator ALİ ÇINAR
Semester Fall
Name of Instructor Prof. Dr. DANTE DORANTES

Course Contents

Hafta Konu
1) Sayısal Kontrolün Temelleri ve Üretim Uygulamaları. Robotik ve Otomasyonda Çağdaş Sorunlar
2) NC takım tezgahlarının ve bileşenlerinin tasarım hususları
3) Üretim sistemleri için interpolasyonlar
4) Noktadan noktaya ve konturlama görevleri
5) Kontrol sistemleri ve mikro denetleyiciler
6) Robotik ve endüstriyel robot manipülatörleri
7) Endüstriyel robot manipülatörlerinin koordinat sistemleri ve doğrudan kinematiği
8) Endüstriyel robot manipülatörlerinin ters kinematiği
9) Robot manipülatörlerinin kinematiği için Denavit-Hartenberg yöntemi
10) Robot manipülatörlerinin ters kinematiği için Jacobian yöntemi
11) Robot manipülatörlerinin dinamikleri
12) Robot manipülatörlerinin kontrolü. Endüstriyel robotların programlanması
13) Proje üzerinde çalışma
14) Proje üzerinde çalışma
15) Final Sınav Dönemi
16) Final Sınav Dönemi
Required/Recommended Readings• Robot Modeling and Control, Mark W. Spong, Seth Hutchinson, and M. Vidyasagar, John Wiley & Sons, Inc. (textbook) Other references: • Robotics, Vision and Control. Fundamental Algorithms in MATLAB, Peter Corke, Springer, 2nd Ed. (2017), ISBN: 978-3-319-54412-0, ISBN: 978-3-319-54413-7 • Robotics Toolbox for MATLAB (Release 6), Peter I. Corke, (2001) • Computer Control of Manufacturing Systems. Yoram Koren, McGraw-Hill International Editions (1983), ISBN-10: 0070353417, ISBN-13: 978-0070353411 • Microcomputer Applications in Manufacturing, A. Galip Ulsoy, Warren R. DeVries, John Wiley, 1 Ed. (1989), ISBN-10: 0471611891, ISBN-13: 978-0471611899 • Introduction to Robotics: Mechanics and Control, John J. Craig, Pearson Prentice Hall, 3rd Ed. (2004), ISBN-10: 0201543613, ISBN-13: 978-0201543612 • Robotics: Control, Sensing, Vision and Intelligence, C.S. George Lee, King-Sun Fu, Ralph Gonzalez, King-Sun Fu, McGaw-Hill International Editions (1987), ISBN-10: 0071004211, ISBN-13: 978-0071004213 • Mechatronics, Takemoto Isii, Isao Shimoyama, Hirotaka Inoue, Michitaka Hirose, Naomasa Nakajima, Mir Publishing (1988), ISBN: 5-03-000059-3
Teaching MethodsFlipped classroom
Homework and ProjectsMatlab and Robotics Toolbox simulation. Construction of a computer-controlled robot.
Laboratory WorkNone
Computer UseMatlab and Robotics Toolbox
Other ActivitiesNone
Assessment Methods
Assessment Tools Count Weight
Uygulama 6 % 10
Küçük Sınavlar 5 % 5
Ödev 6 % 30
Projeler 1 % 35
Final 1 % 20
TOTAL % 100
Course Administration dorantesd@mef.edu.tr
0212 395 36 40
Instructor’s office: 5th Floor office hours: Tuesday 13:00-15:00 email address: dante.dorantes@mef.edu.tr Rules for attendance: attendance is taken during Flipped Classroom Practice. A minimum of 70% of attendance is mandatory. Rules for Flipped Classroom Practice: Missed Flipped Classroom Practice quizzes will be given a zero grade. Participation quizzes with flaws or lack of individual collaboration attitude during team work will be given a grade of one. Successful participation quizzes and individual collaboration attitude will be given a grade of two. Rules for missing a midterm: Provided that a valid justification approved by the university is presented, a make-up examination will be granted one week after the regular exam date. There will be no resit exam. Minimum grade to be allowed to take the final exam (FZ): Satisfactory Flipped Classroom Practice, Midterm and Project grades, as well as at least 70% attendance are mandatory to be allowed to present the final exam (presentation and defense). Missing a final: Faculty regulations A reminder of proper classroom behavior, code of student conduct: YÖK Regulations Statement on plagiarism: YÖK Regulations http://www.mef.edu.tr/Yonetmelikler

ECTS Student Workload Estimation

Activity No/Weeks Hours Calculation
No/Weeks per Semester Preparing for the Activity Spent in the Activity Itself Completing the Activity Requirements
Ders Saati 12 2 3 1 72
Proje 1 8 18 26
Ödevler 10 0 1 10
Ara Sınavlar 2 12 2 28
Final 1 22 2 24
Total Workload 160
Total Workload/25 6.4
ECTS 6