Nazwa przedmiotu:
Pracowania Systemów Współrzędnościowych
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Michał Jankowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
PSW
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
6
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów kształcenia:
1) Liczba godzin bezpośrednich - 75 godz., w tym: a) wykład - 15 godz. b) zajęcia projektowe - 45 godz. c) konsultacje - 15 godz. 2) Praca własna studenta – 95 godz. a) przygotowanie do zaliczeń: 20 godz. b) zapoznanie z literaturą: 10 godz. c) praca nad projektem w domu: 65 RAZEM - 155 godz. – 6 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
3 punkty ECTS - 75 godz. w tym: a) wykład - 15 godz. b) zajęcia projektowe - 45 godz. c) konsultacje - 15 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
5 punktu ECTS a) Zajęcia projektowe oraz praca nad projektem w domu
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt45h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
WYKŁAD: wymagana jest znajomość teorii pomiarów współrzędnościowych oraz metrologii ogólnej PROJEKTOWANIE: wymagana jest znajomość rysunku technicznego, analizy niepewności pomiarów i podstaw elektrotechniki
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Poznanie zagadnień związanych z konstrukcją, projektowaniem i modernizacją urządzeń pomiarowych, ze szczególnym uwzględnieniem urządzeń realizujących pomiary współrzędnościowe, ich wyposażenia oraz stanowisk do badania ich dokładności.
Treści kształcenia:
WYKŁAD: 1) Wprowadzenie. Metody badania dokładności impulsowych głowic pomiarowych stosowanych we współrzędnościowych maszynach pomiarowych. Omówienie realizacji jednej z tych metod jako przykładu projektu urządzenia pomiarowego. 2) Zagadnienia związane z niepewnością pomiarów współrzędnościowych. Modelowanie działania głowic pomiarowych. Analiza niepewności stanowiska omówionego w ramach wprowadzenia. Metoda Monte Carlo. 3) Przegląd i omówienie podstawowych elementów mechanicznych stosowanych w urządzeniach pomiarowych. Prowadnice i łożyska. Systemy mocowań. Systemy profili aluminiowych. 4) Projektowanie i modernizacja przyrządów pomiarowych. Enkodery. Czujniki. Głowice triangulacyjne. Elementy wykonawcze. Sterowanie silnikami. Translatory i pozycjonery piezoelektryczne. 5) Sterowanie działaniem urządzeń pomiarowych. Zastosowanie mikrokontrolerów. Programowanie mikrokontrolerów na przykładzie 8-bitowych mikrokontrolerów AVR. Komunikacja urządzeń pomiarowych z komputerami PC. Akwizycja danych. PROJEKT: W ramach projektu studenci opracowują: a) współrzędnościowe urządzenie pomiarowe (np. skaner laserowy) albo b) urządzenie do badania dokładności wybranego podzespołu/wybranych podzespołów WMP lub innego urządzenia współrzędnościowego (np. stanowisko do badania dokładności głowic impulsowych) albo c) modernizację wybranego, istniejącego urządzenia pomiarowego (np. mikroskopu). Projekt składa się z 4 części: 1) sformułowania założeń i przeglądu istniejących rozwiązań, 2) opracowania części mechanicznej (rysunek złożeniowy + wybrane przez prowadzącego rysunki wykonawcze), 3) opracowania części elektronicznej (dobór elementów, schemat, opis algorytmów) i 4) obliczeń dotyczących niepewności zaprojektowanego/zmodernizowanego urządzenia. W ramach projektu studenci szczegółowo poznają konstrukcję wybranych urządzeń pomiarowych znajdujących się na Wydziale Mechatroniki Politechniki Warszawskiej. Wybrane projekty mogą zostać zrealizowane w praktyce, tzn. wykonane jako istniejące fizycznie, działające urządzenia/modyfikacje urządzeń. W przypadku bardzo dużych projektów (np. opracowanie całej współrzędnościowej maszyny pomiarowej), projekt może być realizowany zespołowo przez kilku studentów, przy czym każdy student musi mieć określoną część projektu, za którą odpowiada, i każdy student oceniany jest indywidualnie.
Metody oceny:
Wykład: sprawdzian (egzamin) pisemny Projektowanie: ocena postępów w pracy na zajęciach oraz ocena projektów
Egzamin:
tak
Literatura:
[1] Ratajczyk E., Woźniak A.: Współrzędnościowe systemy pomiarowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2016 [2] Sładek J.: Dokładność pomiarów współrzędnościowych. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2011 [3] Praca zbiorowa: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2006 [4] Praca zbiorowa pod kierunkiem W. Trylińskiego: Poradnik konstruktora przyrządów precyzyjnych i drobnych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1970 [5] Baranowski R.: Mikrokontrolery AVR ATmega w praktyce. BTC, Warszawa 2005
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty przedmiotowe

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt BPU_W01
Student ma wiedzę o konstrukcji i projektowaniu złożonych urządzeń pomiarowych oraz o stosowanych w nich podzespołach
Weryfikacja: egzamin
Efekt BPU_W02
Student ma wiedzę o zastosowaniu komputerów, mikrokontrolerów i kart akwizycji danych w urządzeniach pomiarowych
Weryfikacja: Egzamin

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt BPU_U01
Student umie zaprojektować lub zmodernizować złożone urządzenie pomiarowe z zastosowaniem dostępnych na rynku podzespołów, z uwzględnieniem systemu sterowania urządzeniem
Weryfikacja: ocena wykonanego projektu
Efekt BPU_U02
Student umie wyznaczyć niepewność pomiaru przy pomocy skomplikowanego urządzenia pomiarowego
Weryfikacja: ocena wykonanego projektu

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt BPU_ K01
Student potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione przed nim problemy, uwzględniając przy tym ekonomiczną opłacalność proponowanych rozwiązań
Weryfikacja: ocena wykonanego projektu