Vývoj a implementácia nových prístupov vo výuke priemyselnej a kolaboratívnej robotiky

Basic informations

Thematic area: komisia č. 3 pre obsahovú integráciu a diverzifikáciu vysokoškolského štúdia

Project name (Slovak): Vývoj a implementácia nových prístupov vo výuke priemyselnej a kolaboratívnej robotiky

Project name (English): Development and implementation of new approaches in teaching industrial and collaborative robotics

Start of project: 2022

End of project: 2024

Condition of project: Financovaný/riešený

Project number: 020TUKE-4/2022

Project leader: doc. Ing. Ján Semjon, PhD.

University: Technická univerzita v Košiciach

Department: Strojnícka fakulta

Project annotation in Slovak language

Cieľom projektu je vývoj a implementácia inovatívnych prístupov pre zlepšenie vedomostnej úrovne, zručnosti a návykov absolventov SjF TUKE v študijnom programe Robotika a robototechnológie, Priemyselná mechatronika a Strojne inžinierstvo. Pomocou vývoja a následného vytvorenia vhodného edukačného materiálu zlepšiť možnosti výuky študentov kombináciou prezenčnej a dištančnej výučby. Situácia vyvolaná pandémiou Covid-19 prinútila študentov aj učiteľov presunúť proces výučby do on-line priestoru, čo vyvolalo potrebu zmeny štruktúry výučby. Predovšetkým predmety štúdia zamerane na fyzický kontakt študenta zo zariadením (napr. on-line programovanie priemyselných a kolaboratívnych robotov), ktoré ma študent ovládať pomocou príslušného ovládacieho panelu (pendantu) alebo klávesnice počítača kladie zvýšene nároky na fyzické a mentálne zručnosti študenta.  Na získanie vhodných znalosti a predovšetkým kompetencii je dôležite, aby študent bol fyzicky prítomný na pracovisku vybavenom robotom. Prípadne, aby simulácia cez ktorú realizuje programovanie robota na diaľku bola čo najviac podobná realite, kde sa musí vysporiadať z reálnymi možnosťami a obmedzeniami na pracovisku. Iba tak bude študent schopný získane poznatky a kompetencie využiť v priemyselnej praxi. Na dosiahnutia tohto cieľa je potrebne vytvoriť také študijne materiály a postupy výučby, ktoré v maximálnej možnej miere umožnia preniesť reálne podmienky z fyzických pracovísk do virtuálneho prostredia. V súčasnosti využívane off-line prostredia umožňujúce vytvárať simulácie reálnych pracovísk sú veľkým prínosom, ale sú určené predovšetkým pre skúsených užívateľov robotov, ktorý majú reálne skúsenosti s praxe. Snaha naučiť nových študentov pracovať s off-line prostredím v rámci praktických cvičení vo väčšine prípadov skonči získaním znalosti potrebných pre ovládanie príslušného softvéru. Bohužiaľ študenti nezískajú dostatočne kompetencie pre riešenie problémov často sa vyskytujúcich sa na reálnych pracoviskách. Unikajú im súvislosti, ktoré vychádzajú z komplexnosti robotizovaných pracovísk. Takéto pracoviska sú vybavené sústavou ďalších periférnych zariadení, snímacej techniky a bezpečnostných prvkov. V prípade riešenia problematiky robotizovaných pracovísk, kde pracujú kolaboratívne roboty do tohto procesu vstupujú aj ľudia, ktorý sa pohybujú v blízkosti robotov, čo na návrh pracoviska kladie ďalšie zvýšene nároky.  

Project annotation in English language

The aim of the project is the development and implementation of innovative approaches to improve the knowledge level, skills and habits of SjF TUKE graduates in the study program Robotics and Robototechnology, Industrial Mechatronics and Mechanical Engineering. Through the development and subsequent creation of suitable educational material, improve the possibilities of teaching students by combining full-time and distance learning. The situation caused by the Covid-19 pandemic forced both students and teachers to move the teaching process to online space, which necessitated a change in the structure of teaching. In particular, the subjects focused on the physical contact of the student with the equipment (e.g. online programming of industrial and collaborative robots), which the student has to control using the appropriate control panel (pendant) or computer keyboard puts increased demands on the student's physical and mental skills. In order to acquire the appropriate knowledge and especially competence, it is important that the student is physically present at the workplace equipped with a robot. Alternatively, in order for the simulation through which it implements remote robot programming to be as similar as possible to reality, where it must deal with real possibilities and limitations in the workplace. Only in this way will the student be able to use the acquired knowledge and competencies in industrial practice. To achieve this goal, it is necessary to create such study materials and teaching procedures that will, to the maximum extent possible, transfer real conditions from physical workplaces to the virtual environment. Currently used off-line environments enabling the creation of simulations of real workplaces are a great benefit, but they are intended primarily for experienced users of robots who have real experience with practice. In most cases, the effort to teach new students to work with an off-line environment as part of practical exercises will result in the acquisition of the knowledge needed to operate the relevant software. Unfortunately, students do not acquire sufficient competence to solve problems often occurring in real workplaces. They miss the context that is based on the complexity of robotic workplaces. Such workplaces are equipped with a system of other peripheral devices, sensing technology and security elements. In the case of solving the problem of robotic workplaces, where collaborative robots work, people who move close to the robots also enter into this process, which places further increased demands on the design of the workplace.

Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA

	Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA	Capital expenditures in €
Drawn in year 2024	11 317,00	0,00