Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Mechatronic design
Course of study:
2019/2020
Code:
RAIR-1-804-n
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Automatics and Robotics
Semester:
8
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
English
Form and type of study:
Part-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Mańka Michał (mmanka@agh.edu.pl)
Module summary

The subject covers topics concerning mechatronic approach in the designing process of the modern systems.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Ma swiadomość pracy w zespole realizującym projekt oraz potrafi rozwiązywać problemy interdyscyplinarne AIR1A_K03 Engineering project,
Execution of a project
Skills: he can
M_U001 potrafi wykonać projekt koncepcyjny urządzenia mechatronicznego AIR1A_U06, AIR1A_U08, AIR1A_U12 Activity during classes,
Execution of a project
M_U002 potrafi wykonać specyfikację urządzenia mechatronicznego AIR1A_U06, AIR1A_U08, AIR1A_U12 Execution of a project
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Ma podstawową wiedzę z zakresu interdyscyplinarnego podejścia do projektowania produktów AIR1A_W12, AIR1A_W09, AIR1A_W08, AIR1A_W07, AIR1A_W05 Activity during classes
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
28 12 0 8 8 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Ma swiadomość pracy w zespole realizującym projekt oraz potrafi rozwiązywać problemy interdyscyplinarne + - + + - - - - - - -
Skills
M_U001 potrafi wykonać projekt koncepcyjny urządzenia mechatronicznego - - + + - - - - - - -
M_U002 potrafi wykonać specyfikację urządzenia mechatronicznego - - + + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma podstawową wiedzę z zakresu interdyscyplinarnego podejścia do projektowania produktów + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 79 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 h
Preparation for classes 30 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 16 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (12h):
  1. Basic definitions related to mechatronic design

    During the lectures, students learn the basic definitions and principles related to
    the mechatronic design process

  2. Review of techniques used in Mechatronic design approach

    Various techniques and tools used in the process of mechatronic design will be presented

  3. Rules for best solution selection in the mechatronic design process

    Students will get acquainted with the morphological analysis technique for support
    the process of identifying the best solution to a given engineering problem

Laboratory classes (8h):
Modeling and simulation of mechatronic systems using multibody approach

During classes a virtual prototyping methods based on multibody simulation software will be presented. Student’s task is to develop simple robot model in SimWise 4d software and implement proper control algorithm in Matlab/Simulink software.

Project classes (8h):
Selection of the best solution through morphological analysis,

Student’s is to select best solution of to a given engineering problem using presented during lecture morphological analysis technique

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • Project classes: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Laboratory
- Preparing and providing to the teacher models developed during classes and obtaining at least 51% of total points
Project
- Preparing and providing to the teacher report with performed morphological analysis and obtaining at least 51% of total points

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • Project classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Method of calculating the final grade:

Average of the project and laboratory

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Implementation of tasks performed during classes on which the student was absent.
Preparation of the elaboration of the subject issued by the teacher

Prerequisites and additional requirements:

Basic knowledge of the Automatics and Robotics as well as control systems development and CAE/CAD tools

Recommended literature and teaching resources:

1. R.H. Bishop (ed.) The Mechatronics handbook, CRC Press, Boca Raton, 2002.
2. Giurgiutiu V., Lyshevski S.E., Micromechatronics, Modeling, Analysis and design with Matlab, CRC Press, 2004
3. Clarence W de Silva (Ed), Mechatronic Systems: Devices, Design, Control, Operation and Monitoring
Editor(s) CRC Press, Boca Raton, 2007.
4. Fatikov S., Rembold U., Microsystem Technology and Microrobotics, Springer, Berlin, 1997
5. Iserman R., Mechatronic Systems, Fundamentals, Springer, Berlin, 2003.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

M. MAŃKA, M.PETKO, J. FELIS, T. UHL, Mechatroniczny układ automatycznego wyważania maszyn wirujących, Projektowanie mechatroniczne : zagadnienia wybrane : praca zbiorowa / pod red. Tadeusza Uhla. – Kraków : Wydawnictwo Katedry Robotyki i Dynamiki Maszyn. Akademia Górniczo-Hutnicza, 2003, ISBN 83-916598-1-X, S. 165–173
M. MAŃKA, M. SZWEDO, T. UHL, Badanie własności mikrochwytaka w oparciu o techniki optyczne, Projektowanie mechatroniczne: zagadnienia wybrane : praca zbiorowa / pod red. Tadeusza Uhla., Kraków, 2007, Teoria maszyn i mechanizmów, s. 132–140.
M.MAŃKA, T. UHL, Mechatronic design of fault detection isolation and restoration systems for rotating machineries, Mechanism and Machine Theory; ISSN 0094-114X, 2009 vol. 44 iss. 7, s. 1436–1449
Projektowanie mechatroniczne : zagadnienia wybrane : praca zbiorowa pod red. Michała MAŃKA. Kraków : Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Robotyki i Mechatroniki, 2015. 256 s. ISBN:978-83-943189-0-1
Projektowanie mechatroniczne : zagadnienia wybrane : praca zbiorowa pod red. Michała MAŃKA,
Kraków : Akademia Górniczo-Hutnicza. Katedra Robotyki i Mechatroniki, 2018, ISBN: 978-83-949477-1-2
Redaktor Monografii
KARPIEL G., MAŃKA M., SITEK R., GOCZAŁ M., Zastosowanie metody brył sztywnych do analizy dynamiki
gondoli kolejki jednoszynowej
PRUSAK D., KARPIEL G., MAŃKA M., Przegląd rozwiązań napędów do zastosowań w mechatronicznych
napędach hybrydowych.
Projektowanie mechatroniczne : zagadnienia wybrane : praca zbiorowa pod red. Michała MAŃKA,
Kraków : Akademia Górniczo-Hutnicza. Katedra Robotyki i Mechatroniki, 2016, ISBN: 978-83-64755-26-
2.
Projektowanie mechatroniczne : zagadnienia wybrane : praca zbiorowa / pod red. Michała MAŃKA,
Kraków : Katedra Robotyki i Mechatroniki. Akademia Górniczo-Hutnicza, 2017, ISBN: 978-83-949477-0-5
J. GÓRSKI, M. MAŃKA, Wpływ parametrów procesu na wytrzymałość elementów wykonanych z ABS
metodą obróbki przyrostowej, Projektowanie mechatroniczne : zagadnienia wybrane : praca zbiorowa /
pod red. Michała Mańka, Kraków : Katedra Robotyki i Mechatroniki. Akademia Górniczo-Hutnicza, 2017,
ISBN: 978-83-949477-0-5, s. 145–152.

Additional information:

None