Nazwa przedmiotu:
Miniaturyzacja urządzeń mechatroniki
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Maciej Bodnicki, doc. dr inż. Wiesław Mościcki, dr hab. inż.Dariusz Jarząbek, dr hab. inż. Sergiusz Łuczak, prof. uczelni
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Wariantowe
Kod przedmiotu:
MIUM
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów kształcenia:
Liczba godzin bezpośrednich 47, w tym: wykład – 25 h; laboratorium/projekt – 20 h; konsultacje - 2 h; Praca własna studenta 30 h, w tym: przygotowanie do kolokwiów zaliczeniowych – 6 h; opracowanie raportu z laboratorium/projektu - 20 h; studia literaturowe - 4 h; Suma: 77 h ( 3 ECTS)
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,5 punkty ECTS - liczba godzin bezpośrednich: 47, w tym: wykład – 25 h; laboratorium/projekt - 20 h; konsultacje - 2 h;
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Liczba godzin o charakterze praktycznym 40 (1,5 ECTS), w tym: laboratorium/projekt - 20 h; opracowanie raportu z laboratorium/projektu- 20 h.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład26h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium19h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość podstaw konstrukcji urządzeń precyzyjnych, podstaw elektrotechniki, podstaw programowania mikroprocesorowego
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Zapoznanie ze współczesnymi rozwiązaniami miniaturowych urządzeń i systemów mechatronicznych. Zaznajomienie z metodyką projektowania urządzeń miniaturowych z wykorzystaniem podzespołów katalogowych i elementów wytwarzanych w różnych technologiach. Zdobycie umiejętności zrealizowania zadania w ramach kreatywnej pracowni – opracowania, wykonania i uruchomienia mikrourządzenia wymagającego zintegrowania miniaturowych układów wykonawczych, sensorów i sterownika (projekt zespołowy)
Treści kształcenia:
Wykład: Budowa wybranych zespołów w miniaturowych precyzyjnych urządzeniach 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. Sensoryka układów miniaturowych. Wybrane problemy kształtowania cech użytkowych zespołów mechanicznych miniaturowych urządzeń mechatronicznych. Przykłady urządzeń miniaturowych: zegarki mechaniczne (zespoły napędowe, regulatory, zegarki elektroniczno-mechaniczne); mikroroboty inspekcyjne: medyczne, latające, i klasycznie mobilne; mikropompki). Laboratorium (pracowania). Opracowanie i wykonanie przez zespoły studenckie mikrorobotów mobilnych z napędem elektrycznym, sensorami i sterownikiem programowalnym oraz stanowiska badawczego do badań podzespołów lub pełnego urządzenia. Analiza ofert internetowych podzespołów. Praca w laboratoriach pod nadzorem prowadzącego: dostęp do narzędzi, mierników, drukarek 3D. Opracowanie raportu z prac (wskazane załączenie pliku filmowego ilustrującego pracę wykonanego urządzenia). W przypadku braku możliwości pracy w laboratorium - opracowanie pełnej dokumentacji ww. urządzenia oraz wykonanie demonstratorów węzłów, opracowanie metodyki badań i przeprowadzenie niezbędnych eksperymentów.
Metody oceny:
wykład: dwa kolokwia (waga 0,6), laboratorium (pracownia) ocena raportu z prac (waga 0,4)
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 Praca zbiorowa pod redakcją M. Jakubowskiej i J. Sitka, Drukowana Elektronika w Polsce, monografia ITR, 2010
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty przedmiotowe

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt MIUM_2st_W01
Zna metodykę projektowania urządzeń miniaturowych z wykorzystaniem podzespołów katalogowych i elementów wytwarzanych w różnych technologiach.
Weryfikacja: Zaliczenie 2 kolokwiów w ramach wykładu

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt MIUM_2st_U01
Potrafi pracując w zespole opracować, wykonać i uruchomić mikrourządzenie mechatroniczne, integrując w nim elementy wykonawcze, mikronapędy elektryczne, sensory i sterowanie
Weryfikacja: Wykonanie urządzenia i zaliczenie raportu z realizacji pracowni
Efekt MIUM_2st_U02
Potrafi opracować i uruchomić stanowisko pozwalające na wyznaczenie wybranych wielkości fizycznych charakteryzujących pracę opracowanego urządzenia.
Weryfikacja: Opis eksperymentów przedstawiony w raporcie

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt MIUM_2st_K01
Potrafi wykonać zadanie konstrukcyjno-badawcze związane z wykonywaniem urządzenia, w tym doborem podzespołów i ich zakupem – w ramach grupy kilkuosobowej
Weryfikacja: Wykonanie urządzenia i zaliczenie raportu z realizacji pracowni