MAS418 Programmering for intelligent robotikk og industrielle systemer

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

• Mekatronikk, masterprogram

Undervisningsspråk

Norsk eller engelsk

Anbefalte forkunnskaper

Emnet bygger på MAS417 Programmering og programvareutvikling.

Innhold

Modellering og design av distribuerte innebygde- og industrielle systemer. Nettverk og nettverkssikkerhet. Prinsipper for utvikling av modulære og sammenkoblede robotsystemer og industrielle systemer. Mellomvare (middleware) for kommunikasjon/meldinger i sanntidssystemer. Grunnleggende begrep og mekanismer i sanntidssystemer. Programmeringsspråkene C++ og Python for bruk i innebygde datasystemer, og Strukturert tekst (ST) for PLS-programmering. Implementasjon av sanntidsstyringssløyfer for bevegelsesstyring. Praktiske ferdigheter trenes opp ved hjelp av laboratorieøvinger, hvor teori fra forelesningene prøves ut i praksis på tidsriktig maskinvare. Distribuert versjonskontroll og kontinuerlig integrasjon og - deployment (CI/CD) er en integrert del av laboratorieøvingene.

Læringsutbytte

Etter fullført emne skal studenten

• kunne modellere, forstå og implementere et hetrogent og sammenkoblet innebygget- og industrielt IT-system

• forstå og kunne diskutere verdien av simulering og digitale tvillinger i forbindelse med programvare- og systemutvikling og produkters livssyklus

• kunne koble opp og anvende et sett utbredte sensor- og aktuatortyper i mekatronikksammenheng ved hjelp av ulike typer grensesnitt

• kjenne de ulike kategoriene av sanntidssystemer og identifisere sanntidskrav for en gitt type oppgave

• ha oversikt over nettverkstyper for bruk i industriell - og sanntidssammenheng

• kunne anvende (sikker) terminalprogramvare for fjerntilgang og forstå og kunne anvende skall/kommandolinje for grunnleggende oppgaver som navigasjon i filsystemhierarki, starte programmer, styre prosesser, finne dokumentasjon med mer.

• kunne implementere sanntids-styringssløyfer for bevegelsesstyring av “cyber-physical systems”, eksempelvis motorstyring, mobile- og industrielle roboter

• forstå de viktigste sikkerhetsmessige utfordringer ved sammenkobling av informasjonssystemer og kunne velge rett tiltaksnivå for et gitt trusselbilde

• kunne planlegge og gjennomføre et programvareutviklingsprosjekt for styringsprogramvare av signifikant kompleksitet.

• kunne bygge et modulært programvaresystem ved å separere ulike deler av styrings- og prosesseringsoppgavene mellom ulike programvare- og maskinvarenoder

• koble opp, konfigurere og anvende både innebygde datasystemer og PLS-er for styrings- og generelle dataprosesseringsformål

• forstå og kunne skrive middels avansert C++- og Python-kode, og grunnleggende Strukturert tekst (IEC 61131-3).

Vilkår for å gå opp til eksamen

Obligatoriske oppgaver. Utfyllende informasjon vil bli gitt i Canvas ved starten av semesteret.

Undervisnings- og læringsformer

Forelesninger, øvinger og laboratoriearbeid. Anslått arbeidsbelastning for gjennomsnittsstudenten er 27 timer per studiepoeng.

Studentevaluering

Studieprogramleder i samråd med studenttillitsvalgt fastsetter evalueringsform og om emnene skal ha midtveis- eller sluttevaluering, jf. kvalitetssystemet kapittel 4.1. Informasjon om evalueringsform for emnet publiseres i Canvas.

Eksamen

4 timers skriftlig eksamen. Gradert karakter.