Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Podstawy mechatroniki
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIME-1-221-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Mechatroniczna
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Prusak Daniel (daniel.prusak@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 W ramach przedmiotu studenci naucza się zasad modelowania i symulacji modeli układów mechatronicznych oraz zapoznają się z narzędziami wspomagającymi symulacje obiektów mechatronicznych. IME1A_W12, IME1A_W11, IME1A_W13 Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Zapoznają się z materiałami inteligentnymi i ich zastosowaniami w konstrukcjach mechatronicznych, jak również z mikroukładami i ich konstrukcją. IME1A_U10 Aktywność na zajęciach
M_U002 Nabędą umiejętność syntezy i symulacji własności produktów mechatronicznych. IME1A_U10, IME1A_U07, IME1A_U11, IME1A_U12 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student potrafi pracować w zespole projektowym. IME1A_K05 Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
70 14 0 28 28 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 W ramach przedmiotu studenci naucza się zasad modelowania i symulacji modeli układów mechatronicznych oraz zapoznają się z narzędziami wspomagającymi symulacje obiektów mechatronicznych. + - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Zapoznają się z materiałami inteligentnymi i ich zastosowaniami w konstrukcjach mechatronicznych, jak również z mikroukładami i ich konstrukcją. - - + + - - - - - - -
M_U002 Nabędą umiejętność syntezy i symulacji własności produktów mechatronicznych. - - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi pracować w zespole projektowym. - - + + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 120 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 70 godz
Przygotowanie do zajęć 28 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 7 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):
Mechatronika

  1. Modelowanie obiektów mechatronicznych- zasady ogólne, metody budowy modeli matematycznych, rola modeli matematycznych w analizie i syntezie produktów mechatronicznych. Zasady symulacji modeli obiektów mechatronicznych. Oprogramowanie do wspomagania analizy i syntezy układów mechatronicznych. Analogie elektro – mechaniczne.
  2. Modelowanie elementów mechanicznych, elektrycznych i elektronicznych produktów mechatronicznych. Symulacja heterogeniczna układów mechatronicznych.
  3. Sterowanie układami mechatronicznymi, analiza i synteza układów sterowania obiektami mechatronicznymi. Metody oparte na modelach (schematy blokowe, równania stanu), metody oparte o algorytmy sztucznej inteligencji. Symulacja układów sterowania produktami mechatronicznymi.
  4. Zastosowanie materiałów inteligentnych w konstrukcjach mechatronicznych, materiały typu SMA, materiały piezoelektryczne, materiały magnetoreologiczne, inne materiały inteligentne. Modelowanie elementów z materiałów inteligentnych.
  5. Układy elektroniczne i ich modelowanie. Układy cyfrowe i analogowe. Przetwarzanie A/C i C/A. Cyfrowe elementy układów mechatronicznych, modelowanie elementów cyfrowych układów mechatronicznych, synteza skaldów cyfrowych, cyfrowe układy pomiarowe, cyfrowe układy sterowania, procesory sygnałowe i ich zastosowanie w układach mechatronicznych.
  6. Mikroelektronika i mikromechanika w układach mechatronicznych. Zjawiska fizyczna mające wpływ na zachowanie mikroukładów. Modele matematyczne mikroukładów i ich symulacja.
  7. Konstrukcje inteligentne, monitorowanie stanu, komunikacja z otoczeniem, komunikacja z operatorem, sterowanie, serwisowanie i naprawy.
  8. Przykłady konstrukcji mechatronicznych i ich analiza.

Ćwiczenia laboratoryjne (28h):
Mechatronika

  1. Modelowanie i symulacja zachowania układu mechatronicznego z wykorzystaniem schematów blokowych – SIMULINK
  2. Modelowanie i symulacja układów mechatronicznego z wykorzystaniem analogii elektro- mechanicznej (SPICE)
  3. Modelowanie i symulacja układów piezoelektrycznych (COMSOL)
  4. Modelowanie i symulacja układu mechatronicznego ze sterowaniem (Automation Studio)
  5. Modelowanie i symulacja złożonego układu mechatronicznego z wybranym napedem wykorzystaniem oprogramowania AMESIM
  6. Synteza cyfrowego układu sterowanie układem mechatronicznym i jego prototypowanie

Ćwiczenia projektowe (28h):
Mechatronika

Wykonać projekt systemu mechatronicznego.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: 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.
  • Ćwiczenia projektowe: 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:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia z ocen: laboratorium, projektu i egzaminu

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  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
  4. Editor(s) CRC Press, Boca Raton, 2007.
  5. Fatikov S., Rembold U., Microsystem Technology and Microrobotics, Springer, Berlin, 1997
  6. Iserman R., Mechatronic Systems, Fundamentals, Springer, Berlin, 2003.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z metodami modelowania układów mechatronicznych oraz metodami analizy, syntezy oraz badania układów mechatronicznych.