Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Basic of mechatronics
Course of study:
2019/2020
Code:
RIMM-1-706-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Mechanical and Materials Engineering
Semester:
7
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Mańka Michał (mmanka@agh.edu.pl)
Module summary

W trakcie zajęć studenci zapoznają się z podstawowymi definicjami związanym z Mechatroniką oraz zastosowanie podejścia mechatronicznego w projektowaniu nowoczesnych systemów.

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)
Skills: he can
M_U001 Potrafi zaprojektować i przebadać symulacyjnie prosty układ mechatroniczny z zastosowaniem metody brył sztywnych IMM1A_U10, IMM1A_U09, IMM1A_U02 Project
M_U002 Potrafi zbudować i zaimplementować w środowisku CAE prosty układ sterowania oraz przeprowadzić symulację jego działania IMM1A_U10, IMM1A_U09, IMM1A_U11 Project
M_U003 Potrafi przeprowadzić symulację działania układu mechatronicznego wraz z układem sterowania IMM1A_U11 Execution of a project
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Zna zasady zastosowania podejścia mechatronicznego w projektowaniu maszyn i urządzeń IMM1A_W13, IMM1A_W05, IMM1A_W04 Execution of a project
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 14 0 0 14 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
Skills
M_U001 Potrafi zaprojektować i przebadać symulacyjnie prosty układ mechatroniczny z zastosowaniem metody brył sztywnych - - - + - - - - - - -
M_U002 Potrafi zbudować i zaimplementować w środowisku CAE prosty układ sterowania oraz przeprowadzić symulację jego działania - - - + - - - - - - -
M_U003 Potrafi przeprowadzić symulację działania układu mechatronicznego wraz z układem sterowania - - - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna zasady zastosowania podejścia mechatronicznego w projektowaniu maszyn i urządzeń + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 54 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 h
Preparation for classes 16 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 h
Module content
Lectures (14h):
  1. Mechatronika: definicje i zastosowanie

    W trakcie zajęć zostaną przedstawione podstawowe definicje związane z mechatroniką oraz przykładowe dziedziny gdzie mechatronika i związane z nią zagadnienia mogą znaleźć zastosowanie

  2. Projektowanie Mechatroniczne

    W trakcie wykładu zostanie przedstawiona przykładowa procedura projektowania mechatronicznego. W trakcie prezentacji zostaną również przedstawione różne techniki wykorzystywane w tym procesie.

  3. Wirtualne Prototypowanie

    W trakcie zajęć zostaną przedstawione techniki wirtualnego prototypowania oraz narzędzia informatyczne wspomagające ten proces.

  4. Symulacja układów mechatronicznych w środowisku SimWise 4d i Matlab/Simulink

    W trakcie zajęć zostanie przedstawiony sposób tworzenia złożonych modeli mechatronicznych z zastosowaniem metody brył sztywnych i ko-symulacji z układem sterowania zaimplementowanym w środowisku Matlab/Simulink

Project classes (14h):
  1. Podstawy modelowoania w środowisku SimWise 4d

    W ramach zajęć przedstawione zostaną przedstawione podstawy modelowania techniką brył sztywnych w środowisku SimWise 4d

  2. Tworzenie modelu dynamicznego metodą brył sztywnych w środowisku SimWise 4d

    W trakcie zajęć studenci otrzymają zadanie stworzenia modelu prostego układu mechatronicznego w środowisku SimWise 4d

  3. Symulacja działania złożonego systemu Mechatronicznego ze sterowaniem otwartym

    W trakcie zajęć przedstawione zostaną zasady implementacji elementów układu sterowania w środowisku SimWise 4d

  4. Symulacja systemu dynamicznego ze sterowaniem z pętlą sprzężenia zwrotnego

    W trakcie zajęć przedstawione zostaną meto implementacji układu sterowania w środowisku Matlab/Simulink i sposób połączenia tak powstałego układu sterowania z obiektem sterowania w środowisku SimWise 4d

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.
  • 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:

Ćwiczenia Projektowe:
- Uzyskanie co najmniej 51% punktów w trakcie zajęć
- Przygotowanie i zaliczenie poszczególnych zadań projektowych

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – 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.
  • 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:

Ocena z zajęć Projektowych

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

Realizacja zadań wykonywanych w trakcie zajęć na których student był nieobecny.
Przygotowanie opracowania tematu wydanego przez prowadzącego

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość narzędzi CAD, CAE.

Recommended literature and teaching resources:

1. Janocha H. [red.]: Actuators: Basics and Applications, Springer, Berlin, 2004
2. Frank, R.: Understanding Smart Sensors. Artech House, Norwood, 2000
3. Weinheim: Sensors: a Comprehensive Survey. New York, 1989
4. Beeby S., Ensell G., Kraft M., White N.: MEMS Mechanical Sensors. Artech Hause, Norwood, 2004
5. Lisowski W. [red.]: Introduction to robotics, Wydawnictwa AGH, Kraków, 2004
6. Smith R.J., Dorf R.C.: Circuits, devices and systems: a first course in electrical engineering, Wiley, Nowy Jork, 1992
5. Podstawy Mechatroniki, Praca zbiorowa. Wyd. REA, Warszawa 2006
6. Mechatronika, Praca zbiorowa. Wyd. REA, Warszawa 2008
7. Petko M.: Wybrane metody projektowania mechatronicznego. Wyd. ITE, Kraków-Radom 2008.
8. Uhl T.: Projektowanie mechatroniczne. Zagadnienia wybrane. Wyd. ITE, Kraków 2008

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.
T. BARSZCZ, M. MAŃKA, Application of Hardware-In-The-Loop for Virtual Power Plant, Diagnostyka / Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej, ISSN 1641-6414,2008 nr 4, s. 17–20.
M. MAŃKA, D. MORENO GINER, J. KANG, Co-simulations of motorcycle-rider system in road behaviour simulations, ASME 2009, Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference (DETC 2009): August 30–September 2, 2009, San Diego, California, USA, e-ISBN: 978-0-7918-3856-3
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
D. MORENO GINER, M. MAŃKA, J.KANG, On the symbolic modelling of motorcycles, Projektowanie mechatroniczne : zagadnienia wybrane : praca zbiorowa / pod red. Tadeusza Uhla, Kraków : Katedra Robotyki i Mechatroniki Akademii Górniczo-Hutniczej, 2010. ISBN: 978-83-7204-897-4, s. 102–114.
P. KRÓL, J.FECZKO, M. MAŃKA, T. UHL, Discussion of smart materials in micro robotic applications, Projektowanie mechatroniczne : zagadnienia wybrane : praca zbiorowa / pod red. Michała Mańka, Kraków : Akademia Górniczo-Hutnicza. Katedra Robotyki i Mechatroniki, 2015, ISBN: 978-83-943189-0-1, s. 89–102,
B. KĄDZIELA, M. MAŃKA, T. UHL, A. TOSO, Validation and optimization of the leaf spring multibody numerical model, Archive of Applied Mechanics ; ISSN 0939-1533. 2015 vol. 85 iss. 12, s. 1899–191470. 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