Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i robotyzacja przemysłu (S1)
specjalność: Mechanika

Sylabus przedmiotu Podstawy robotyki:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Mechanika i robotyzacja przemysłu
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Podstawy robotyki
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Mechatroniki
Nauczyciel odpowiedzialny Paweł Herbin <Pawel.Herbin@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL5 15 1,00,50zaliczenie
wykładyW5 15 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wymagana jest znajomość podstaw matematyki ze szczególnym uwzględnieniem rachunku macierzowego, równań różniczkowych zwyczajnych oraz rachunku operatorowego.
W-2Znajomość mechaniki ze szczególnym uwzględnieniem dynamiki.
W-3Elementarna wiedza z zakresu podstaw konstrukcji maszyn.
W-4Znajomość zagadnień z miernictwa i systemów pomiarowych.
W-5Elamantarna wiedza z zakresu podstaw elektroniki i elektrotechniki.
W-6Elementarna znojomość systemu Matlab-Simulink.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Nabycie wiedzy o komponentach składowych złożonych układów mechatronicznych, ich zasadach działania i zakresach zastosowań. W szczególności o układach: sensorycznych, wstępnej obróbki sygnałów, wykonawczych i sterowania.
C-2Zapoznanie się z medodami modelowania wielo-zjawiskowych układów mechatronicznych, wyznaczaniem ich podstawowych charakterystyk dynamicznych oraz systemami do komputerowego wspomagania badań symulacyjnych i szybkiego prototypowania algorytmów sterowania.
C-3Zdobycie praktycznych umiejętności w modelowaniu prostych systemów mechatronicznych i przeprowadzaniu badań symulacyjnych ich działania w środowisku Matlab-Simulink.
C-4Zdobycie praktycznych umiejętności w realizacji pomiarów doświadczalnych wybranych charakterystyk elementów układów mechatronicznych oraz budowy ich modeli symulacyjnych.
C-5Doskonalenmie umiejętności pracy w zespole.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - doświadczalny pomiar charakterystyk pracy tłumika. Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - budowa modelu symulacyjnego tłumika; MR: model Binghama, zmodyfikowany model Binghama. Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - budowa modelu symulacyjnego tłumika MR: model Bouc-Wen Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - zastosowanie modelu tłumika w modelowaniu układu fizycznego. Badanie siłownika piezoelketycznego - doświadczalny pomiar charakterystyk pracy siłownika. Badanie siłownika piezoelketycznego - budowa modelu symulacyjnego siłownika piezo: model Dahla. Budowa modeli układów fizycznych z uwzglednieniem sterowania PID i regulatorów.15
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie: zakres tematyki obejmowany przez mechatronikę, podstawowe pojęcia, ogólny schemat blokowy układu mechatronicznego. Układy sensoryczne wykorzystywane w urządzeniach mechatronicznych: układy pomiaru ruchu, siły, ciśnienia, natężenia przepływu i poziomu cieczy, temperatury innych wielkości fizycznych. Układy kondycjonowania i wstępnej obróbki sygnałów: zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych, mostek Wheatstone’a, przetworniki A/C i C/A, układy zabezpieczające, multipleksery i akwizycja danych, problemy cyfrowej obróbka sygnałów. Układy wykonawcze (aktuatory) w urządzeniach mechatronicznych: układy hydrauliczne i pneumatyczne (zawory, siłowniki, pompy), układy mechaniczne (maszyny proste, mechanizmy, przekładnie), układy elektryczne (silniki elektryczne), materiały inteligentne. Podstawy modelowania systemów mechatronicznych: klasyfikacja modeli, modele systemów elektrycznych, hydraulicznych, mechanicznych, modelowanie dynamiki, funkcja przejścia układu, zapis modelu w przestrzeni stanu, przykład modelu układu mechanicznoelektrycznego. Zastosowanie sterowników PID w układach mechatronicznych: sterowniki P, I, D, PI, PD, PID- ogólna charakterystyka, inne warianty regulatorów. Zastosowanie sterowników PLC w układach mechatronicznych: podstawowa struktura sterownika PLC, metody programowania sterowników, obszary zastosowań. Elementy sztucznej inteligencji w układach sterowania urządzeń mechatronicznych: sieci neuronowe, algorytmy genetyczne, logika rozmyta. Przykłady układów mechatronicznych: serwonapęd ze sterowaniem CNC jako układ mechatroniczny, monitorowanie ostrza z wykorzystaniem układów sztucznej inteligencji, manipulatory przemysłowe, czytnik dysków CD.15
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2praca własna10
25
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Sapraca własna10
25

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia laboratoryjne
M-3Metoda projektów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena końcowa, wystawiana na podstawie sprawdzianu pisemnego stanu wiedzy przekazanej na wykładzie i zdobytej samodzielnie.
S-2Ocena formująca: Ocena analityczna - na podstawie oceny kolejnych raportów z poszczególnych tematów zajęć laboratoryjnych stanowiących logiczną kontynuację, których zakończeniem jest kompletne opracowanie.
S-3Ocena formująca: Ocena analityczna - na podstawie oceny kolejnych raportów z poszczególnych etapów realizacji projektu stanowiących logiczną kontynuację, których zakończeniem jest kompletne opracowanie projektu.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MRP_1A_C43_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien znać strukturę systemów mechatronicznych, ich podstawowe komponenty, zasady ich działania i obszary zastosowania. Student powinien kojarzyć w jakich sytuacjach może tę wiedzę wykorzystać. Powinien również posiąść podstawową wiedzę z technik modelowania systemów mechatronicznych oraz elementarną wiedzę z metod sterowania układów mechatronicznych.
MRP_1A_W02C-1, C-2T-W-1M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MRP_1A_C43_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinień umieć zbudować modele matematyczny prostego układu mechanicznego, zapisać ten model w formie niezbędnej do symulacji komputerowej w wybranym środowisku symulacyjnym. Powinien również potrafić analizować własności modelowanego obiektu dynamiczne. Ponadto powinien umieć zaprojektować prosty układ regulacji ze sprzężeniem zwrotnym umożliwiający korygowanie własności dynamicznych oraz kontrolowanie ruchu modelowanego obiektu.
MRP_1A_U04, MRP_1A_U06C-3T-L-1M-3S-3
MRP_1A_C43_U02
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien zrealizować badania doświadczalne wybranych charakterystyk układów mechatronicznych. Powinien rówmnież na podstawie zrealizowanych pomiarów zbudować model symulacyjny układu i wykorzystać go w badaniach symulacyjnych.
MRP_1A_U06, MRP_1A_U04C-4T-L-1M-2S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MRP_1A_C43_K01
Realizując ćwiczenia projektowe w 3 osobowych zespołach student nabywa umiejętności pracy w grupie.
MRP_1A_K01C-5T-L-1M-3S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
MRP_1A_C43_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien znać strukturę systemów mechatronicznych, ich podstawowe komponenty, zasady ich działania i obszary zastosowania. Student powinien kojarzyć w jakich sytuacjach może tę wiedzę wykorzystać. Powinien również posiąść podstawową wiedzę z technik modelowania systemów mechatronicznych oraz elementarną wiedzę z metod sterowania układów mechatronicznych.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student zna strukturę systemu mechatronicznego, umie wymienić komponenty z jakich buduje się układy mechatroniczne, jednak popełnia liczne błędy w opisie ich działania i obszarów zastosowań. Z trudem kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Ma duże problemy z samodzielną budową modeli symulacyjnych. Słabo orientuje się w elementarnych metodach sterowania układów mechatronicznych.
3,5Student zna strukturę systemu mechatronicznego, umie wymienić komponenty z jakich buduje się układy mechatroniczne, jednak popełnia pewne błędy w opisie ich działania i obszarów zastosowań. Z trudem kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Ma pewne problemy z samodzielną budową modeli symulacyjnych. Słabo orientuje się w elementarnych metodach sterowania układów mechatronicznych.
4,0Student zna strukturę systemu mechatronicznego, umie wymienić komponenty z jakich buduje się układy mechatroniczne, popełnia nieliczne błędy w opisie ich działania i obszarów zastosowań. Kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Potrafi samodzielnie budowć modele symulacyjne popełniając nieliczne błędy. Zadowalająco orientuje się w elementarnych metodach sterowania układów mechatronicznych.
4,5Student zna strukturę systemu mechatronicznego, umie wymienić komponenty z jakich buduje się układy mechatroniczne, potrafi opisać ich działanie i obszary zastosowań. Kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Potrafi samodzielnie budowć modele symulacyjne popełniając nieliczne błędy. Zadowalająco orientuje się w elementarnych metodach sterowania układów mechatronicznych.
5,0Student zna strukturę systemu mechatronicznego, umie wymienić komponenty z jakich buduje się układy mechatroniczne, potrafi opisać ich działanie i obszary zastosowań. Biegle kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Potrafi samodzielnie budowć modeli symulacyjnych. Biegle orientuje się w elementarnych metodach sterowania układów mechatronicznych.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
MRP_1A_C43_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinień umieć zbudować modele matematyczny prostego układu mechanicznego, zapisać ten model w formie niezbędnej do symulacji komputerowej w wybranym środowisku symulacyjnym. Powinien również potrafić analizować własności modelowanego obiektu dynamiczne. Ponadto powinien umieć zaprojektować prosty układ regulacji ze sprzężeniem zwrotnym umożliwiający korygowanie własności dynamicznych oraz kontrolowanie ruchu modelowanego obiektu.
2,0Student ma istotne braki w przygotowaniu teoretycznym. Nie umie wykorzystać posiadanej wiedzy praktycznie. Nie potrafi poprawnie rozwiązywać problemów projektowych.
3,0Student rozwiązuje proste zadania z zakresu modelowania i symulacji układów mechatronivznych lecz wymaga stałego nadzoru i korygowania jego poczynań. Ma duże problemy z analizą własności modelowanych systemów i prototypowaniem prostych układów sterowania.
3,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student ma umiejętności kojarzenia i praktycznego zastosowania nabytej wiedzy. Zadania najczęściej rozwiązuje poprawnie. W stopniu dobrym opanował pojęcia stosowane w mechatronice. Potrafi w zdowalającym stopniu wykorzystywać właściwe techniki komputerowe.
4,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student ma wysokie umiejętności kojarzenia i praktycznego zastosowania nabytej wiedzy. Zadania rozwiązuje poprawnie, nie wymaga ingerencji. Wykazuje dodatkową aktywność oraz chętnie rozwiązuje trudniejsze problemy. Biegle wykorzystuje właściwe techniki komputerowe. Praktyczne ćwiczenia projektowe realizuje wzorowo, w sposób aktywny pracując w zespole. Wyraża się jasno używając poprawnych określeń.
MRP_1A_C43_U02
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien zrealizować badania doświadczalne wybranych charakterystyk układów mechatronicznych. Powinien rówmnież na podstawie zrealizowanych pomiarów zbudować model symulacyjny układu i wykorzystać go w badaniach symulacyjnych.
2,0Student ma istotne braki w przygotowaniu teoretycznym. Nie umie wykorzystać posiadanej wiedzy praktycznie. Nie potrafi poprawnie rozwiązywać problemów z zakresu pomiaru i symulacji własności układów mechatronicznych.
3,0Student rozwiązuje proste problemy z zakresu pomiaru i symulacji własności układów mechatronicznych lecz wymaga stałego nadzoru i korygowania jego poczynań. Ma duże problemy z analizą wyników pomiaru i właściwym doborem modelu symulacyjnego.
3,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student ma umiejętności kojarzenia i praktycznego zastosowania nabytej wiedzy. Zadania najczęściej rozwiązuje poprawnie. W stopniu dobrym opanował pojęcia stosowane w mechatronice w obszarze pomiaru i symulacji własności układów mechatronicznych. Potrafi w zdowalającym stopniu wykorzystywać właściwe techniki pomiarowe i symulacyjne.
4,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student ma wysokie umiejętności kojarzenia i praktycznego zastosowania nabytej wiedzy. Zadania rozwiązuje poprawnie, nie wymaga ingerencji. Wykazuje dodatkową aktywność oraz chętnie rozwiązuje trudniejsze problemy. Biegle wykorzystuje właściwe techniki pomiarowe oraz techniki symulacji komputerowej. Praktyczne ćwiczenia laboratoryjne realizuje wzorowo, w sposób aktywny pracując w zespole. Wyraża się jasno używając poprawnych określeń.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
MRP_1A_C43_K01
Realizując ćwiczenia projektowe w 3 osobowych zespołach student nabywa umiejętności pracy w grupie.
2,0Student biernie uczestniczy w zajęciach, nie angażuje się w pracy zespołu.
3,0Student biernie uczestniczy w zajęciach, realizuje proste prace zlecone mu przez innych członków zespołu, wymaga stałego nadzoru.
3,5Student posiadł kompetencje w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student czynnie uczestniczy w zajęciach, samodzielnie realizuje powierzoną mu część zadania zespołu. Aktywnie uczestniczy w dyskusjach nad rozwiązywanymi przez zespół problemami.
4,5Student posiadł kompetencje w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student czynnie uczestniczy w zajęciach, samodzielnie realizuje powierzoną mu część zadania zespołu. Pomaga innym członkom zespołu w realizacji ich zadań. Aktywnie uczestniczy w dyskusjach nad rozwiązywanymi przez zespół problemami. Jest kreatywny chętny do współpracy i wykazuje cechy lidera zespołu.

Literatura podstawowa

  1. J.Giergiel, Podstawy robotyki i mechatroniki, KRiDM AGH, Kraków, 2004, 1
  2. J.Brzózka, Regulatory i układy automatyki, MIKON, Warszawa, 2004, 1
  3. B.Bolton, Mechatronics, Addision Wesley Longman Limited, New York, USA, 1999, 2
  4. R.H. Bishop, The Mechatronics Handbook, CRC Press, USA, 2008, 2

Literatura dodatkowa

  1. P.Horwitz, W.Hill, Sztuka elektroniki, WNT, Warszawa, 1995
  2. M.W. Spong, M. Vidyasagar, Dynamika i sterowanie robotów, WNT, Warszawa, 1993
  3. J.Kosmol, Serwonwpędy obrabiarek sterowanych numerycznie, WNT, Warszawa, 1995

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - doświadczalny pomiar charakterystyk pracy tłumika. Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - budowa modelu symulacyjnego tłumika; MR: model Binghama, zmodyfikowany model Binghama. Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - budowa modelu symulacyjnego tłumika MR: model Bouc-Wen Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - zastosowanie modelu tłumika w modelowaniu układu fizycznego. Badanie siłownika piezoelketycznego - doświadczalny pomiar charakterystyk pracy siłownika. Badanie siłownika piezoelketycznego - budowa modelu symulacyjnego siłownika piezo: model Dahla. Budowa modeli układów fizycznych z uwzglednieniem sterowania PID i regulatorów.15
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie: zakres tematyki obejmowany przez mechatronikę, podstawowe pojęcia, ogólny schemat blokowy układu mechatronicznego. Układy sensoryczne wykorzystywane w urządzeniach mechatronicznych: układy pomiaru ruchu, siły, ciśnienia, natężenia przepływu i poziomu cieczy, temperatury innych wielkości fizycznych. Układy kondycjonowania i wstępnej obróbki sygnałów: zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych, mostek Wheatstone’a, przetworniki A/C i C/A, układy zabezpieczające, multipleksery i akwizycja danych, problemy cyfrowej obróbka sygnałów. Układy wykonawcze (aktuatory) w urządzeniach mechatronicznych: układy hydrauliczne i pneumatyczne (zawory, siłowniki, pompy), układy mechaniczne (maszyny proste, mechanizmy, przekładnie), układy elektryczne (silniki elektryczne), materiały inteligentne. Podstawy modelowania systemów mechatronicznych: klasyfikacja modeli, modele systemów elektrycznych, hydraulicznych, mechanicznych, modelowanie dynamiki, funkcja przejścia układu, zapis modelu w przestrzeni stanu, przykład modelu układu mechanicznoelektrycznego. Zastosowanie sterowników PID w układach mechatronicznych: sterowniki P, I, D, PI, PD, PID- ogólna charakterystyka, inne warianty regulatorów. Zastosowanie sterowników PLC w układach mechatronicznych: podstawowa struktura sterownika PLC, metody programowania sterowników, obszary zastosowań. Elementy sztucznej inteligencji w układach sterowania urządzeń mechatronicznych: sieci neuronowe, algorytmy genetyczne, logika rozmyta. Przykłady układów mechatronicznych: serwonapęd ze sterowaniem CNC jako układ mechatroniczny, monitorowanie ostrza z wykorzystaniem układów sztucznej inteligencji, manipulatory przemysłowe, czytnik dysków CD.15
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2praca własna10
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Sapraca własna10
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięMRP_1A_C43_W01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien znać strukturę systemów mechatronicznych, ich podstawowe komponenty, zasady ich działania i obszary zastosowania. Student powinien kojarzyć w jakich sytuacjach może tę wiedzę wykorzystać. Powinien również posiąść podstawową wiedzę z technik modelowania systemów mechatronicznych oraz elementarną wiedzę z metod sterowania układów mechatronicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMRP_1A_W02Zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane zagadnienia z zakresu wiedzy szczegółowej właściwe dla kierunku inżynieria mechaniczna
Cel przedmiotuC-1Nabycie wiedzy o komponentach składowych złożonych układów mechatronicznych, ich zasadach działania i zakresach zastosowań. W szczególności o układach: sensorycznych, wstępnej obróbki sygnałów, wykonawczych i sterowania.
C-2Zapoznanie się z medodami modelowania wielo-zjawiskowych układów mechatronicznych, wyznaczaniem ich podstawowych charakterystyk dynamicznych oraz systemami do komputerowego wspomagania badań symulacyjnych i szybkiego prototypowania algorytmów sterowania.
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie: zakres tematyki obejmowany przez mechatronikę, podstawowe pojęcia, ogólny schemat blokowy układu mechatronicznego. Układy sensoryczne wykorzystywane w urządzeniach mechatronicznych: układy pomiaru ruchu, siły, ciśnienia, natężenia przepływu i poziomu cieczy, temperatury innych wielkości fizycznych. Układy kondycjonowania i wstępnej obróbki sygnałów: zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych, mostek Wheatstone’a, przetworniki A/C i C/A, układy zabezpieczające, multipleksery i akwizycja danych, problemy cyfrowej obróbka sygnałów. Układy wykonawcze (aktuatory) w urządzeniach mechatronicznych: układy hydrauliczne i pneumatyczne (zawory, siłowniki, pompy), układy mechaniczne (maszyny proste, mechanizmy, przekładnie), układy elektryczne (silniki elektryczne), materiały inteligentne. Podstawy modelowania systemów mechatronicznych: klasyfikacja modeli, modele systemów elektrycznych, hydraulicznych, mechanicznych, modelowanie dynamiki, funkcja przejścia układu, zapis modelu w przestrzeni stanu, przykład modelu układu mechanicznoelektrycznego. Zastosowanie sterowników PID w układach mechatronicznych: sterowniki P, I, D, PI, PD, PID- ogólna charakterystyka, inne warianty regulatorów. Zastosowanie sterowników PLC w układach mechatronicznych: podstawowa struktura sterownika PLC, metody programowania sterowników, obszary zastosowań. Elementy sztucznej inteligencji w układach sterowania urządzeń mechatronicznych: sieci neuronowe, algorytmy genetyczne, logika rozmyta. Przykłady układów mechatronicznych: serwonapęd ze sterowaniem CNC jako układ mechatroniczny, monitorowanie ostrza z wykorzystaniem układów sztucznej inteligencji, manipulatory przemysłowe, czytnik dysków CD.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena końcowa, wystawiana na podstawie sprawdzianu pisemnego stanu wiedzy przekazanej na wykładzie i zdobytej samodzielnie.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student zna strukturę systemu mechatronicznego, umie wymienić komponenty z jakich buduje się układy mechatroniczne, jednak popełnia liczne błędy w opisie ich działania i obszarów zastosowań. Z trudem kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Ma duże problemy z samodzielną budową modeli symulacyjnych. Słabo orientuje się w elementarnych metodach sterowania układów mechatronicznych.
3,5Student zna strukturę systemu mechatronicznego, umie wymienić komponenty z jakich buduje się układy mechatroniczne, jednak popełnia pewne błędy w opisie ich działania i obszarów zastosowań. Z trudem kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Ma pewne problemy z samodzielną budową modeli symulacyjnych. Słabo orientuje się w elementarnych metodach sterowania układów mechatronicznych.
4,0Student zna strukturę systemu mechatronicznego, umie wymienić komponenty z jakich buduje się układy mechatroniczne, popełnia nieliczne błędy w opisie ich działania i obszarów zastosowań. Kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Potrafi samodzielnie budowć modele symulacyjne popełniając nieliczne błędy. Zadowalająco orientuje się w elementarnych metodach sterowania układów mechatronicznych.
4,5Student zna strukturę systemu mechatronicznego, umie wymienić komponenty z jakich buduje się układy mechatroniczne, potrafi opisać ich działanie i obszary zastosowań. Kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Potrafi samodzielnie budowć modele symulacyjne popełniając nieliczne błędy. Zadowalająco orientuje się w elementarnych metodach sterowania układów mechatronicznych.
5,0Student zna strukturę systemu mechatronicznego, umie wymienić komponenty z jakich buduje się układy mechatroniczne, potrafi opisać ich działanie i obszary zastosowań. Biegle kojarzy jak może tę wiedzę wykorzystać. Potrafi samodzielnie budowć modeli symulacyjnych. Biegle orientuje się w elementarnych metodach sterowania układów mechatronicznych.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięMRP_1A_C43_U01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinień umieć zbudować modele matematyczny prostego układu mechanicznego, zapisać ten model w formie niezbędnej do symulacji komputerowej w wybranym środowisku symulacyjnym. Powinien również potrafić analizować własności modelowanego obiektu dynamiczne. Ponadto powinien umieć zaprojektować prosty układ regulacji ze sprzężeniem zwrotnym umożliwiający korygowanie własności dynamicznych oraz kontrolowanie ruchu modelowanego obiektu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMRP_1A_U04Potrafi wykrywać związki i zależności w procesach zachodzących w systemach rzeczywistych i na tej podstawie tworzyć modele komputerowe i przeprowadzać ich symulacje
MRP_1A_U06Potrafi pozyskiwać, przesyłać, przetwarzać dane, podsumowywać wyniki eksperymentów empirycznych, dokonywać interpretacji uzyskanych wyników i formułować wynikające z nich wnioski
Cel przedmiotuC-3Zdobycie praktycznych umiejętności w modelowaniu prostych systemów mechatronicznych i przeprowadzaniu badań symulacyjnych ich działania w środowisku Matlab-Simulink.
Treści programoweT-L-1Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - doświadczalny pomiar charakterystyk pracy tłumika. Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - budowa modelu symulacyjnego tłumika; MR: model Binghama, zmodyfikowany model Binghama. Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - budowa modelu symulacyjnego tłumika MR: model Bouc-Wen Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - zastosowanie modelu tłumika w modelowaniu układu fizycznego. Badanie siłownika piezoelketycznego - doświadczalny pomiar charakterystyk pracy siłownika. Badanie siłownika piezoelketycznego - budowa modelu symulacyjnego siłownika piezo: model Dahla. Budowa modeli układów fizycznych z uwzglednieniem sterowania PID i regulatorów.
Metody nauczaniaM-3Metoda projektów
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Ocena analityczna - na podstawie oceny kolejnych raportów z poszczególnych etapów realizacji projektu stanowiących logiczną kontynuację, których zakończeniem jest kompletne opracowanie projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student ma istotne braki w przygotowaniu teoretycznym. Nie umie wykorzystać posiadanej wiedzy praktycznie. Nie potrafi poprawnie rozwiązywać problemów projektowych.
3,0Student rozwiązuje proste zadania z zakresu modelowania i symulacji układów mechatronivznych lecz wymaga stałego nadzoru i korygowania jego poczynań. Ma duże problemy z analizą własności modelowanych systemów i prototypowaniem prostych układów sterowania.
3,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student ma umiejętności kojarzenia i praktycznego zastosowania nabytej wiedzy. Zadania najczęściej rozwiązuje poprawnie. W stopniu dobrym opanował pojęcia stosowane w mechatronice. Potrafi w zdowalającym stopniu wykorzystywać właściwe techniki komputerowe.
4,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student ma wysokie umiejętności kojarzenia i praktycznego zastosowania nabytej wiedzy. Zadania rozwiązuje poprawnie, nie wymaga ingerencji. Wykazuje dodatkową aktywność oraz chętnie rozwiązuje trudniejsze problemy. Biegle wykorzystuje właściwe techniki komputerowe. Praktyczne ćwiczenia projektowe realizuje wzorowo, w sposób aktywny pracując w zespole. Wyraża się jasno używając poprawnych określeń.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięMRP_1A_C43_U02W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien zrealizować badania doświadczalne wybranych charakterystyk układów mechatronicznych. Powinien rówmnież na podstawie zrealizowanych pomiarów zbudować model symulacyjny układu i wykorzystać go w badaniach symulacyjnych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMRP_1A_U06Potrafi pozyskiwać, przesyłać, przetwarzać dane, podsumowywać wyniki eksperymentów empirycznych, dokonywać interpretacji uzyskanych wyników i formułować wynikające z nich wnioski
MRP_1A_U04Potrafi wykrywać związki i zależności w procesach zachodzących w systemach rzeczywistych i na tej podstawie tworzyć modele komputerowe i przeprowadzać ich symulacje
Cel przedmiotuC-4Zdobycie praktycznych umiejętności w realizacji pomiarów doświadczalnych wybranych charakterystyk elementów układów mechatronicznych oraz budowy ich modeli symulacyjnych.
Treści programoweT-L-1Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - doświadczalny pomiar charakterystyk pracy tłumika. Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - budowa modelu symulacyjnego tłumika; MR: model Binghama, zmodyfikowany model Binghama. Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - budowa modelu symulacyjnego tłumika MR: model Bouc-Wen Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - zastosowanie modelu tłumika w modelowaniu układu fizycznego. Badanie siłownika piezoelketycznego - doświadczalny pomiar charakterystyk pracy siłownika. Badanie siłownika piezoelketycznego - budowa modelu symulacyjnego siłownika piezo: model Dahla. Budowa modeli układów fizycznych z uwzglednieniem sterowania PID i regulatorów.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena analityczna - na podstawie oceny kolejnych raportów z poszczególnych tematów zajęć laboratoryjnych stanowiących logiczną kontynuację, których zakończeniem jest kompletne opracowanie.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student ma istotne braki w przygotowaniu teoretycznym. Nie umie wykorzystać posiadanej wiedzy praktycznie. Nie potrafi poprawnie rozwiązywać problemów z zakresu pomiaru i symulacji własności układów mechatronicznych.
3,0Student rozwiązuje proste problemy z zakresu pomiaru i symulacji własności układów mechatronicznych lecz wymaga stałego nadzoru i korygowania jego poczynań. Ma duże problemy z analizą wyników pomiaru i właściwym doborem modelu symulacyjnego.
3,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student ma umiejętności kojarzenia i praktycznego zastosowania nabytej wiedzy. Zadania najczęściej rozwiązuje poprawnie. W stopniu dobrym opanował pojęcia stosowane w mechatronice w obszarze pomiaru i symulacji własności układów mechatronicznych. Potrafi w zdowalającym stopniu wykorzystywać właściwe techniki pomiarowe i symulacyjne.
4,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student ma wysokie umiejętności kojarzenia i praktycznego zastosowania nabytej wiedzy. Zadania rozwiązuje poprawnie, nie wymaga ingerencji. Wykazuje dodatkową aktywność oraz chętnie rozwiązuje trudniejsze problemy. Biegle wykorzystuje właściwe techniki pomiarowe oraz techniki symulacji komputerowej. Praktyczne ćwiczenia laboratoryjne realizuje wzorowo, w sposób aktywny pracując w zespole. Wyraża się jasno używając poprawnych określeń.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięMRP_1A_C43_K01Realizując ćwiczenia projektowe w 3 osobowych zespołach student nabywa umiejętności pracy w grupie.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMRP_1A_K01Jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy oraz ma świadomość jej znaczenia w procesie rozwiązywania szeregu problemów inżynierskich i technicznych
Cel przedmiotuC-5Doskonalenmie umiejętności pracy w zespole.
Treści programoweT-L-1Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - doświadczalny pomiar charakterystyk pracy tłumika. Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - budowa modelu symulacyjnego tłumika; MR: model Binghama, zmodyfikowany model Binghama. Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - budowa modelu symulacyjnego tłumika MR: model Bouc-Wen Badanie tłumików z cieczą magnetoreologiczną - zastosowanie modelu tłumika w modelowaniu układu fizycznego. Badanie siłownika piezoelketycznego - doświadczalny pomiar charakterystyk pracy siłownika. Badanie siłownika piezoelketycznego - budowa modelu symulacyjnego siłownika piezo: model Dahla. Budowa modeli układów fizycznych z uwzglednieniem sterowania PID i regulatorów.
Metody nauczaniaM-3Metoda projektów
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Ocena analityczna - na podstawie oceny kolejnych raportów z poszczególnych etapów realizacji projektu stanowiących logiczną kontynuację, których zakończeniem jest kompletne opracowanie projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student biernie uczestniczy w zajęciach, nie angażuje się w pracy zespołu.
3,0Student biernie uczestniczy w zajęciach, realizuje proste prace zlecone mu przez innych członków zespołu, wymaga stałego nadzoru.
3,5Student posiadł kompetencje w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student czynnie uczestniczy w zajęciach, samodzielnie realizuje powierzoną mu część zadania zespołu. Aktywnie uczestniczy w dyskusjach nad rozwiązywanymi przez zespół problemami.
4,5Student posiadł kompetencje w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student czynnie uczestniczy w zajęciach, samodzielnie realizuje powierzoną mu część zadania zespołu. Pomaga innym członkom zespołu w realizacji ich zadań. Aktywnie uczestniczy w dyskusjach nad rozwiązywanymi przez zespół problemami. Jest kreatywny chętny do współpracy i wykazuje cechy lidera zespołu.