- Nazwa przedmiotu:
- Miniaturyzacja urządzeń mechatronicznych
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Maciej Bodnicki, doc. dr inż. Wiesław Mościcki, prof. dr hab. inż. Małgorzata Jakubowska, dr inż. Sergiusz Łuczak
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Mechatronika
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- brak
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2013/2014
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin bezpośrednich 49, w tym:
a) wykład - 25
b) laboratorium - 20
c) konsultacje - 2
d) zaliczenie - 2
Liczba godzin bezpośrednich 40:
przygotowanie do zaliczenia wykładu - 10
przygotowanie do laboratorium - 10
opracowanie sprawozdania z laboratorium - 20
suma: 89 (3 ECTS)
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1) Liczba godzin bezpośrednich 49, w tym:
a) wykład - 25
b) laboratorium - 20
c) konsultacje - 2
d) zaliczenie - 2
suma: 49 (2 ECTS)
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- O charakterze praktycznym:
a)laboratorium - 20
b) przygotowanie do laboratorium - 10
c) opracowanie sprawozdania z laboratorium - 20
suma: 50 (2 ECTS)
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Znajomość podstaw konstrukcji urządzeń precyzyjnych, podstaw technik wytwarzania,
- Limit liczby studentów:
- 30
- Cel przedmiotu:
- Znajomość metodyki projektowania urządzeń miniaturowych z wykorzystaniem podzespołów katalogowych i elementów wytwarzanych w różnych technologiach. Poznanie podstawowych konstrukcji urządzeń miniaturowych.
- Treści kształcenia:
- Wykład: Budowa wybranych zespołów w miniaturowych precyzyjnych rządzeniach mechatronicznych oraz automatyki i robotyki:
• połączenia w urządzeniach miniaturowych,
• elementy sprężynujące
• miniaturowe prowadnice, łożyska ślizgowe i toczne,
• miniaturowe przekładnie (zębate, np. falowe, planetarne),
• mikrosilniki o ruchu obrotowym, liniowym i planarnym.
Materiały i technologia urządzeń miniaturowych. Techniki kształtowania elementów metalowych i z tworzyw. Materiały z pamięcią kształtu. Technologia układów zintegrowanych. Technologie masowe wykorzystywane w produkcji urządzeń miniaturowych. Technologie wytwarzania elementów biernych i ich montaż w układach hybrydowych o podwyższonej skali integracji (fotoformatowanie, ceramika współpalona). Technologie elektroniki organicznej (drukowanej). Sensoryka układów miniaturowych.
Wybrane problemy kształtowania cech użytkowych zespołów mechanicznych miniaturowych urządzeń mechatronicznych:
• sztywność elementu a jego kształt, dokładność wykonania elementów a dokładność mechanizmu,
• wyznaczanie zredukowanych wartości: obciążenia, oporów ruchu, momentu bezwładności, odchyłki kinematycznej i luzu martwego oraz analiza możliwości wpływu na te wartości.
• minimalizacja energii niezbędnej do poprawnej pracy mechanizmu,
• zabezpieczanie urządzeń przed przeciążeniem mechanicznym i cieplnym
Przykłady urządzeń miniaturowych: zegarki mechaniczne (zespoły napędowe, regulatory, zegarki elektroniczno-mechaniczne); mikroroboty inspekcyjne: medyczne, latające, i klasycznie mobilne; mikropompki).
Laboratorium: praca w zespołach obejmująca opracowanie konstrukcji, montaż i uruchomienie układu stanowiska demonstrującego pracę mikrourządzeń lub służącego do wyznaczania ich właściwości statycznych czy dynamicznych.
- Metody oceny:
- 2 kolokwia (waga 0,5) sprawozdanie z laboratorium (waga 0,5)
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Skrypt multimedialny "Miniaturyzacja Urządzeń Mechatronicznych" W. Mechatroniki PW, 2011
Isermann R.: Mechatronic systems. Fundamentals. Springer – Verlag London Limited, 2005
Oleksiuk W. red.: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa, 1996
Mrugalski Z.: Drobne mechanizmy, OWPW, 1994
Mrugalski Z.: Mechanizmy zegarowe, WNT
Katalogi firm: SKF, RMB, Harmonic Drive, Minimotor, Maxon, Escap i in.
Leszek Golonka, Zastosowanie ceramiki LTCC w mikroelektronice,Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2001;
Praca zbiorowa pod redakcją M. Jakubowskiej i J. Sitka, Drukowana Elektronika w Polsce, monografia ITR, 2010
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka MUM_W01
- Zna metodykę projektowania urządzeń miniaturowych z wykorzystaniem podzespołów katalogowych i elementów wytwarzanych w różnych technologiach.
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W04, K_W08, K_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, III.P7S_WG, I.P7S_WG.o
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka MUM_U01
- Potrafi pracując w zespole opracować, wykonać i uruchomić stanowisko laboratoryjne do demonstracji pracy mikrourządzenia bądź wyznaczania jego właściwości staycznych lub dynamicznych
Weryfikacja: sprawozdanie z laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U15, K_U17, K_U02, K_U03, K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o, I.P7S_UK, I.P7S_UO
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka MUM_K01
- Zna wpływ miniaturyzacji urządzeń na działalność różnych grup społecznych i zawodowych
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_K, I.P7S_KO, I.P7S_KR
- Charakterystyka MUM_K02
- Potrafi wykonać zadanie kostrukcyjno-badawcze związane z wykonywaniem urządzenia, poszukiwaniem i zaopatrzeniem w zespole kilkuosobowym
Weryfikacja: sprawozdanie z laboratorium, ocena pracy w laboratorium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K04, K_K05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_K, I.P7S_KO, I.P7S_KR