Studii licenta
- cu predare in limba engleza si in limba romana -
Cum este organizat programul de studii in Robotica la nivel de licenta?
Programul de studii in Robotica la Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca este organizat pe sase linii majore de pregatire, asa cum este indicat in figura alaturata. Detalii asupra liniilor majore de pregatire sunt oferite in figurile de mai jos, pe discipline de studiu si pe ani de studiu.
Programul de studii in Robotica se deruleaza in limba engleza si in limba romana. Numarul de ore, organizarea pe cursuri, aplicatii practice, proiecte si specificul disciplinelor respecta cerintele si "constrangerile" impuse la nivel national prin standardele ARACIS. Astfel, toate programele de studii universitare de licenta in inginerie trebuie sa includa prin cerintele standardelor impuse de ARACIS min. 17% discipline fundamentale, min. 38% discipline generale de domeniu, min. 25% discipline de specialitate si max. 8% discipline complementare.
La specializare de Robotica se pune accentul pe disciplinele de specialitate, motiv pentru care structura disciplinelor este: 16,43% discipline fundamentale, 37,34% discipline generale de domeniu, 40,89% discipline de specialitate si 5,33% discipline complementare.
Programul de studii in Robotica se deruleaza in limba engleza si in limba romana. Numarul de ore, organizarea pe cursuri, aplicatii practice, proiecte si specificul disciplinelor respecta cerintele si "constrangerile" impuse la nivel national prin standardele ARACIS. Astfel, toate programele de studii universitare de licenta in inginerie trebuie sa includa prin cerintele standardelor impuse de ARACIS min. 17% discipline fundamentale, min. 38% discipline generale de domeniu, min. 25% discipline de specialitate si max. 8% discipline complementare.
La specializare de Robotica se pune accentul pe disciplinele de specialitate, motiv pentru care structura disciplinelor este: 16,43% discipline fundamentale, 37,34% discipline generale de domeniu, 40,89% discipline de specialitate si 5,33% discipline complementare.
Linia de pregatire "Proiectare Asistata de Calculator"
Linia de pregatire "Programare si IT"
Linia de pregatire "Actionare Electrica si Pneumatica"
Linia de pregatire "Proiectare Mecanica pentru Robotica"
Linia de pregatire "Automatica, Control, Electronica, Senzorica"
Linia de pregatire "Integrare de Sisteme Robotice"
Discipline de studiu cheie in formarea profesionala (selectii)
Lista completa a disciplinelor se gaseste in planul de invatamant
Bazele Roboticii
Familiarizarea studenților cu robotica industrială și cu tehnologiile conexe, să înțeleagă arhitectura unui robot industrial și caracterul multi-disciplinar al roboticii, să opereze la nivel elementar cu diverse tehnologii robotice. Se vor folosi tehnologii robotice precum Dobo Magician, robotul NAO, gripere electrice si pneumatice, dar si celule industriale Fanuc, ABB, Motoman, Kuka, Siemens etc. Studentii vor lua contact cu cel putin un limbaj de programare al robotilor si cu unitati de comanda si control.
Bazele Sistemelor Automate
Senzori, traductoare specifice domeniului si circuite electronice pentru prelucrarea semnalelor furnizate de aceastea. Actuatori specifici tehnicii proportionale si servo. Regulatoare electronice. Notiuni specifice de teoria reglajului automat. Exemple de aplicatii specifice domeniului robotilor.
Electronica Aplicata pentru Robotica
Dezvoltarea de algoritmi capabili sa integreze, proceseze date si sa controleze resursele platformei robotice mobile Zumo32U4. Deprinderea abilitaților de utilizare a mediului de programare a sistemelor integrate Arduino. Dimensionarea circuitelor de control specifice sarcinilor electrice. Convertoare analog-digitale. Integrarea si procesarea informatiei cu senzori digitali si analogici. tehnici de control a servomotoarelor pas cu pas si de curent continuu.
Actionarea Electrica a Robotilor Industriali
Motoare electrice pas cu pas si servomotoare. Înțelegerea tehnicilor de acționare electrica si control in bucla închisă a roboților industriali si a echipamentelor conexe. Configurarea sistemelor de siguranță in acționarea electrica a sistemele robotice. Aplicatii cu servomotoare. Integrarea unităților de conducere a motoarelor electrice cu automate programabile fizice si virtuale. Software: SMC LEC-W2, Sinamics V-Assistant, Motoman Inform, ABB RAPID, TIA Portal Siemens. Echipamente industriale: Robot Motoman SDA-10D, ABB IRB1600. Servodrive Siemens Simatic V90, SMC electric gripper, PLC safety.
Sisteme de Conducere a Robotilor
Capacitatea de a identifica componentele principale ale controlerului unui robot industrial. Capacitatea de a integra sisteme de viziune artificiala in sistemele de conducere a roboților industriali. Transmisia datelor de la si la controlerele roboților. Procesarea datelor si generarea traiectoriilor de mișcare. Tehnici de telecontrol a roboților industriali.
Electronica si Automatizari
Dispozitive electronice pe baza de semiconductoare. Circuite electronice si aplicatii. Integrarea circuitelor electronice in bucle de control complexe pentru aplicatii robotice.
Actionari Pneumatice
Constructia si functionarea aparatelor pneumatice (acumulatori, distribuitoare, filtre, regulatoare de presiune, etc.). Dimensionarea si proiectarea constructiva a circuitelor pneumatice si electro-pneumatice. Actuatori pneumatici liniari, oscilanti si rotativi. Sisteme pneumatice specifice robotii industriali.
Programare in Java
Dezvoltarea aplicaţiilor client-server de comunicare om-robot, integrarea şi utilizarea sistemelor inteligente de interfaţare a roboţilor industriali cu mediul de lucru folosind limbajul de programare Java. Studentii invata sa utilizeze mediul, JDeveloper pentru crearea şi testarea unei aplicaţii Java, dezvoltarea de aplicatii pentru comunicaţie în reţea si implementarea de aplicaţii client-server pentru roboţi.
Senzori si Sisteme Senzoriale
Constructia si functionarea senzorilor si sistemelor senzoriale utilizate in structura robotilor si sistemelor industriale robotizate. Sunt abordati senzorii digitali si analogici. Se dezvolta competente pentru proiectarea sistemelor senzoriale de masurare a pozitiei si deplasarii, a vitezei, fortelor, momentelor si maselor, a temperaturii, presiunii si debitului. De asemenea se invata cum trebuie construite sistemele senzorile pentru proximitate si contact in aplicatiile robotice.
Sisteme de Achizitie, Interfete si Instrumentatie Virtuala
Semnale in achizitia de date. Structura sistemelor de achiziții de date și comandă. Cunoaşterea şi configurarea sistemelor de achizitii de date si comanda. Realizarea de aplicaţii de bioinstrumentaţie. Realizarea de aplicatii de achizitii de date specifice roboticii. Realizarea de aplicatii de achizitii si procesare de imagini. Utilizarea mediului LabView.
Informatica Industriala
Invatarea limbajului de programare C# si utilizarea acestuia pentru a dezvolta interfete grafice (GUI). Utilizarea controalelor grafice decorative WPF (Windows Presentation Foundation). Testarea pe cazul robotilor ABB utilizand mediul de programare off-line RobotStudio si Screen Maker. Testarea GUI si pentru alte aplicatii client-server.
Constructia Mecanica a Robotilor Industriali
Robotul este defalcat pe fiecare modul component, de la efectorul final, la modulul de orientare, la brate si modulul de baza si se invata proiectarea si constructia lanturilor cinematice din structura unui robot industrial. Proiectarea este tratata din punct de vedere static, cinematic si dinamic. Studentii inavata cum sunt construite diverse modele de roboti existente in productie. In procesul de proiectare se utilizeaza sisteme CAD precum Solid Works, AutoCAD, sau Catia.
Robotizarea Fabricatiei
Concepția, planificarea și proiectarea aplicațiilor industriale robotizate (manipulare, asamblare, sudare cu arc electric, sudare în puncte, paletizare). Dezvoltarea competențelor de utilizare a unor metode sistematice de proiectare sub aspect tehnic și economic a celulelor de fabricație robotizate (Factory Design Utilities©; Inventor©; Process Analysis by Autodesk©). Realizarea analizei de risc pentru celulele și liniile robotizate proiectate bazându-ne pe standardele ISO 12100, ISO 10218-1/2, ISO T/S 15066. Se utilizează aplicații software de simulare și programare off-line a roboților industriali (RoboDK© și RobotStudio©) și testarea programelor dezvoltate pe celulele robotizate ABB și Fanuc.
Microcontrolere si microprocesoare
Înțelegerea conceptului, arhitecturii si mecanismelor interne de funcționare a sistemelor integrate cu micro-controler sau micro-procesor. Configurarea funcționalităților interne ale micro-controlerelor si micro-procesoarelor cu arhitecturi pe 8 sau 32 de biți. Programarea si depanarea prin intermediul mediilor de dezvoltare specifice microcontrolerelor sau micro-procesoarelor. Funcționarea si configurarea modulelor interne ale protocoalelor de comunicație: UART, I2C, SPI si CAN. Funcționarea si configurarea modulelor interne pentru implementarea protocoalelor de comunicație: Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi. Sisteme de operare in timp real pentru micro-controlere si micro-procesoare. Programarea micro-controlerelor si micro-procesoarelor.
Programare in Python pentru Robotica
Înțelegerea conceptelor specifice limbajului de programare Python, dezvoltarea capacității de a crea aplicații software încorporate în sisteme hardware în vederea dezvoltării de soluții specifice Industry 4.0 și sistemelor mecatronice inteligente, dezvoltarea capacității de a crea aplicații software pentru inteligență artificială (artificial intelligence) și învățare profundă (deep learning), dezvoltarea gândirii logice și creative, a studiului individual, a analizei critice și autocritice. Ca platforme robotice vor fi utilizati robotii Nao, Pepper, Baxter, dar si platforma generica Raspberry Pi. In spatiul virtual, pentru testarea aplicatiilor, vor fi utilizate mediile Choregraphe, RoboDK si Blender.
Proiectare Asistata de Calculator
Invatarea sistemelor de proiectare AutoCAD si Solid Works, pentru proiectarea de componente si ansambluri mecanice si electro-mecanice din componenta robotilor. Se dezvolta competente atat pentru desenarea 2D cat si 3D. Se dezvolta competente pentru simularea 3D a sistemelor.
Programarea Calculatoarelor si Limbaje de Programare
Operarea sub DOS, Windows şi Linux. Invatarea unuia dintre limbajele de programare C, C++, Maltab sau Java, in functie de context.
Mecanisme si Organe de Masini
Principiile si metodologiile de proiectare constructiva si dimensionare a tuturor componentelor mecanice din structura robotilor. Un accent important se pune pe sistemele de transmisie cu surub cu bile, cu curele dintate, precum si pe proiectarea sistemelor mecanice complexe, precum sunt reductoarele planetare, cicloidale si armonice, cuplajele dinamice, axele etc. In proiectare se utilizeaza sisteme CAD precum Solid Works, MathCAD, Ansys, Cosmos etc.
Sisteme Flexibile de Fabricatie
Dezvoltarea de competențe pentru a planifica, analiza și integra procese flexibile de fabricație în cadrul întreprinderilor, să utilizeze mediile RoboDK si RobotStudio pentru simularea SFF-urilor si proceselor de fabricație robotizate, precum si să opereze cu sisteme flexibile de fabricație bazate pe tehnologii SMC
Inteligenta Artificiala
Dezvoltarea aptitudinilor de configurare si personalizare a agenților artificiali in limbajele de programare Python si C#, insusirea ontologiilor si NLP (natural language processing) in inteligenta artificiala, expresii regulate pentru minarea textelor, retele neuronale, machine si deep learning pentru inteligenta artificiala, implementarea in aplicatii concrete, elemente despre stiinta si analitica datelor masive (big data)
Realitate Virtuala
Dezvoltarea aplicațiilor 3D de realitate virtuală și integrarea acestora pe diferite sisteme de operare și echipamente. Se utilizeaza 3D Studio Max, Unity 3D, Vuforia si EON Studio, giro-mouse, tastatura, mânuși, ochelari, senzori.
Roboti pentru Servicii
Constructia sistemelor robotice pentru aplicatii non-industriale, precum ar fi robotii pasitori, robotii umanoizi, roboti in constructii, roboti in interventii speciale. Conceptia si proiectarea unui robot pentru servicii utilizand metode de analiza, planificare si inovatie structurata. Modelarea 3D intr-un sistem CAD, precum Catia sau Solid Works.
Comanda si Programarea Masinilor CNC
Limbaje de programare CNC. Generarea codului sursă CNC. Echipamente şi interfeţe de comandă numerică. Construcţia echipamentelor de fabricatie cu comandă numerică. Interfeţe de cuplare a roboţilor industriali cu mașini-unelte CNC.
Interfete pentru Interactiunea Om-Robot
Însusirea unei metodologii sistematice pentru construcţia interfeţelor om – sistem în aplicaţii robotizate. Analiza cerinţelor pentru aplicaţiile software industriale. Elaborarea usecase-urilor. Elaborarea wireframe-urilor. Implementarea unui prototip pentru aplicația de control computerizat al procesului robotizat.
Limbaje de Programare pentru Roboti
Manipularea, operarea şi programare roboţi seriali utilizând interfețe de programare, teach–box şi editorul de programe. Limbaje generale de programare a roboţilor industriali. Programare coboti (roboti colaborativi). Se utilizeaza tehnologii Kuka, ABB, etc.
Sisteme CAD-CAE-CAM
Proiectarea și simularea unui robot industrial utilizând o soluție integrata CAD-CAE-CAM. Proiectarea utilizând soluția CAD Catia V5/6 a componentelor unui robot. Simularea roboților in Delmia V5. .Simularea unui mediu de lucru colaborativ (om-robot).
Aplicatii cu Microcontrolere in Robotica Industriala
Fundamentarea cunoștințelor de programare ale roboților industriali si ale sistemelor cyber-fizice si însușirea competentelor de interconectate a serviciilor software ale acestora. Însușirea competentelor necesare conectării roboților industriali prin intermediul sistemelor cyber-fizice la platforme Internet of Things. Dezvoltarea de echipamente inteligente si interconectarea cu sisteme robotizate.
Sisteme Mecatronice
Realizarea de aplicaţii de automatizare locală în mecatronică şi robotică utilizând componente si ansambluri parţiale tipizate si netipizate precum si resurse CAD. Programarea micro-controlerelor Arduino. Comanda servomotoare. Achizitie date de la senzori.
Roboti cu Structuri Paralele si Aplicatii
Proiectarea şi modelarea geometrica, cinematica si dinamica a structurilor robotice paralele cu 3-6 grade de mobilitate. Implementarea algoritmilor de calcul în limbajul MATLAB.
Comanda Manipulatoarelor Pneumatice
Dispozitive pneumatice de prehensiune. Dispozitive de prehensiune utilizand tehnica vidului. Dispozitive moderne neconventionale de prehensiune (muschi pneumatici). Servo-pneumatica. Ventile pneumatice proportionale. Servomotoare pneumatice liniare. Circuite pentru comanda motoarelor pneumatice. Aplicatii cu axe servo-pneumatice.
Ce stie sa faca un absolvent de licenta in Robotica?
· Să elaboreze programe pe calculator în mai multe limbaje de programare (C, C++, C#, Matlab, Java, Python)· Să elaboreze programe pentru controlere logic programabile în vederea automatizării unor procese de producție· Să realizeze un circuit pentru comanda motoarelor electrice · Să citească schemele electrice· Să utilizeze diverse programe utilitare pentru calcule matematice (MathCAD, Matematika)· Să utilizeze aparatele de măsura pentru mărimi electrice · Să realizeze, pună în funcțiune si să depaneze un circuit electric simplu · Să utilizeze corect mașinile electrice în regim de motor, frână, generator· Să deservească un echipament la 230/400V, 50 Hz în deplină siguranță· Să elaboreze desene tehnice din domeniul mecanic pentru piese și ansambluri complexe· Să elaboreze desene de execuție pentru componente mecanice și să coteze corespunzător mărimile geometrice· Să elaboreze desene tehnice complexe 2D și 3D cu ajutorul calculatorului utilizând sisteme specifice de proiectare asistată (AutoCAD, SolidWorks, Catia)· Să proiecteze structura mecanică și sistemele de transmisie din componența unui robot· Să proiecteze efectoare finale atașate roboților industriali· Să dimensioneze componente mecanice din structura roboților industriali și altor echipamente și dispozitive de fabricație· Să proiecteze lanțuri cinematice din structura roboților și mașinilor-unelte cu comandă numerică· Să utilizeze mediul de programare LabVIEW pentru a crea aplicații de achiziții de date din procese industriale· Să integreze diverși senzori în procesele de producție automatizate și robotizate· Să proiecteze și să calibreze un sistem de reglaj automat pentru axe cinematice cu regulatoare PID· Să integreze sisteme de acționare pneumatică, hidraulică și electrică (cc, ca, pas cu pas) în structura echipamentelor specializate din procesele de producție automatizate· Să integreze, configureze si parametrizeze sisteme de conducere ce au la bază procesarea de imagini· Să proiecteze sisteme simple de conducere cu viziune artificială· Să proiecteze sisteme de acționare pneumatică· Să proiecteze sisteme de acționare electro-hidraulică· Să interconecteze si controleze unități de conducere a servomotoarelor și motoarelor pas-cu-pas cu echipamente de automatizare de tip automat programabil· Să proiecteze un sistem flexibil de fabricație· Să elaboreze modelele geometrice, cinematice și dinamice ale structurii roboților industriali de tip serial și paralel· Să dezvolte programe de control si de siguranță in buclele de control a roboților industriali folosind platforme integrate (TIA portal, tehnologii Siemens)· Să dezvolte interfețe om-robot utilizând limbaje de programare obiectuală (C#, Java)· Să elaborarea usecase-uri și wireframe-uri pentru funcțiile aplicației de control computerizat al procesului robotizat· Să elaboreze și să implementeze aplicații de control computerizat al procesului robotizat folosind platforme de prototipare rapidă a controlului (Raspbbery Pi, Arduino)· Să modeleze și să simuleze sisteme flexibile de fabricație și roboți industriali cu ajutorul calculatorului utilizând sisteme specifice (Robo DK, Delmia, RobotStudio)· Să elaboreze programe CNC· Să proiecteze un AGV sau o magazie de scule din componența unui centru de prelucrare· Să elaboreze programe de dificultate medie în cel puțin un limbaj de programare specific roboților industriali· Să integreze componente electronice în arhitectura de comandă și control a roboților· Să dezvolte algoritmi cu aplicabilitate in robotică și să îi testeze pe resurse hardware specific (platforme robotice mobile)· Să programare, configureze si utilizeze resursele specifice microcontrolerelor cu arhitectură pe 8 biți· Să conecteze roboții industriali la platforme IoT utilizând sisteme cyber-fizice· Să genereze evenimente de notificare utilizând platforme IoT și sisteme cyber-fizice· Să programeze microcontrolere si microprocesoare cu arhitecturi pe 8 și 32 de biți· Să dezvolte algoritmi simpli pentru agenți artificiali in limbajele de programare Python și C#· Să integreze, configureze și parametrizeze echipamente specifice sistemelor de acționare electrică cu echipamente de proces· Să creeze aplicații client-server în limbajul de programare Java· Să planifice un proces tehnic folosind metode avansate (AHP, QFD)· Să proiecteze celule de fabricație robotizate pentru diverse aplicații industriale (manipulare, sudură, vopsire, montaj, inspecție etc.)· Să dezvolte aplicații pentru realitate virtuală în 3DS MAX și Unity la nivel de bază· Să proiecteze roboți pentru aplicații non-industriale utilizând tehnici de planificare și proiectare sistemică· Să proiecteze/configureze o axă numerică de destinație dată· Să evalueze din punct de vedere economic un sistem robotizat· Să aplice metode avansate de inovare în rezolvarea problemelor inginerești· Să comunice într-o limbă de circulație internațională· Să conducă echipe de proiectare/ producție/ cercetare· Să se integreze și să lucreze în echipe pentru proiecte interdisciplinare· Să opereze cu diverse surse de documentare în vederea realizării unui proiect ingineresc · Să tehnoredacteze documente complexe și să realizeze prezentări profesioniste
Unde lucreaza absolventii nostri?
In studiul pe care l-am efectuat in cadrul a 150 companii din Romania privind opinia acestora asupra absorbtiei in piata muncii a absolventilor de Robotica de la Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca in baza analizei disciplinelor de studiu, rezultatul este ca, atat pe termen mediu (5 ani) cat si lung (10 ani), gradul de absorbtie va fi ridicat. Motivele principale rezultate din sondaj au fost urmatoarele:
- Întreprinderile industriale au nevoie de specialiști cu calificare interdisciplinară - Industria tinde spre digitalizare - Sectorul IT&C regional și național ar putea absorbi acești specialiști - Industria urmează o tendință pozitivă de robotizare și automatizare - Există o criză de ingineri în sectoarele productive din țara noastră - Această specializare oferă absolvenților o versatilitate mai mare (capacitatea de a-și găsi un loc de muncă într-o varietate mai largă de job-uri din sectorul tehnic) - Industria caută specialiști în programarea și operarea roboților - Industria caută specialiști în proiectare asistată de calculator - Industria caută specialiști în automatizarea și robotizarea proceselor de producție - Industria caută specialiști în domeniul programării software
Din statistica efectuata in randul ultimelor 10 generatii de absolventi de Robotica ai Universitatii Tehnice din Cluj-Napoca rezulta ca absolventii nostri au "job-uri" in robotica industriala, proiectarea robotilor pentru situatii speciale, proiectarea robotilor autonomi, dezvoltare software, productie inteligenta, proiectarea asistata de calculator, proiectarea sistemelor robotizate, proiectarea sistemelor tehnice inteligente, automatizari industriale etc.