354-0517/01 – Navrhování mechatronických systémů (NMS)

Garantující katedraKatedra robotikyKredity3
Garant předmětuprof. Ing. Jiří Skařupa, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Jiří Skařupa, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2007/2008
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SKA60 prof. Ing. Jiří Skařupa, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+4

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Vyučovací metody

Anotace

V předmětu se posluchači seznámí s metodikou návrhu mechatronických zařízení a aplikací teoretických metod návrhu na příkladech mechatronických systémů. S počítačovou podporou je prováděna na vybraných příkladech mechatronických systémů analýza technologických požadavků, funkční analýza stroje, principiální řešení jednotlivých funkčních skupin, kinematická a dynamická analýza a syntéza mechanismu, analýza vlastností a syntéza pohonného subsystému, analýza vlastností řízeného subsystému pro momentové řízení. Pro počítačovou podporu inovací (CAI) je použit systém TechOptimizer, jako CAD systém je použit Pro/Engineer a jako simulační systém Pro/Mechanica a ADAMS.

Povinná literatura:

[1] Skařupa,J. Roboty a manipulátory I.(skriptum), 2002, Ostrava: VŠB-TU Ostrava, s.139, ISBN 80-248-0044-6. [2] Skařupa,J. Roboty a manipulátory II.(skriptum), 2004, Ostrava: VŠB-TU Ostrava, s.xxx, ISBN 80-xxx-xxxx-x. (v tisku) [3] Devojno, I., G., Bušov, B., Švejda, P. Tvorba a řešení inovačních zadání. Asociace inovačního podnikání ČR, Praha, 1997, str. 214. ISBN 80 - 238 - 1573 - 3.

Doporučená literatura:

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Týden Náplň přednášek a cvičení 1. Metodika mechatronického přístupu ke konstruování strojů. Nástroje navrhování mechatronických systémů. Metody podpory inovací (CAI), využití CAD systémů 2. Analýza technologických požadavků na mechatronický systém (funkce, rozsah pohybu, dynamická charakteristika pohybu, manipulované hmotnosti, vyvíjené síly, momenty) 3. Funkční analýza stroje, hodnotová analýza funkcí systému, metody počítačové podpory inovací CAI, systém TechOptimizer 4. Interakce mezi jednotlivými subsystémy, sestavení matice interakcí v systému TechOptimizer 5. Principiální řešení jednotlivých funkčních skupin, práce s databází teorémů, zákonů a jevů, moduly Effects, Principles a Prediction 6. Funkčně nákladová analýza (FNA) – počítačová podpora TechOptimizer: komponenty, struktura, funkce, parametry, diagnóza, správný výběr zadání a správná formulace zadání. Analýza komponent a struktury, analýza funkcí a parametrů. 7. Nové metody počítačové podpory konstruování (CAD), „behavior modeling“ 8. Metody kinematické analýzy mechanismů, využití CAD systému Pro/Engineer, Pro/Mechanica pro kinematickou analýzu 9. Metody kinematické analýzy mechanismů 10. Metody dynamické analýzy mechanismů, využití CAD systému Pro/Engineer, Pro/Mechanica, Working Model 3D pro dynamickou analýzu 11. Metody dynamické analýzy mechanismů, řešení kontaktů a kolizí mechanického subsystému v systému Working Model 3D 12. Metody napěťové analýzy mechanismů (Pro/Mechanica) 13. Metodika dimenzování pohonů, matematický model pohonného subsystému, metody modelování pohonů, simulace dynamického chování pohonného subsystému 14. Model dynamiky mechanismu jako řízené soustavy, principy momentového řízení, vliv nastavení regulátorů na chování systému, možnosti simulace 15. Metody modelování mechatronického systému jako celku, možnosti simulace chování, možnosti optimalizace mechatronického systému Seznam otázek ke zkoušce 1. Metodika mechatronického přístupu ke konstruování strojů. 2. Metody podpory inovací (CAI), využití CAD systémů 3. Nástroje navrhování mechatronických systémů. 4. Analýza technologických požadavků na mechatronický systém (funkce, rozsah pohybu, dynamická charakteristika pohybu, manipulované hmotnosti, vyvíjené síly, momenty) 5. Funkční analýza stroje, hodnotová analýza funkcí systému. 6. Metody počítačové podpory inovací CAI, systém TechOptimizer 7. Interakce mezi jednotlivými subsystémy, sestavení matice interakcí v systému TechOptimizer 8. Principiální řešení jednotlivých funkčních skupin, práce s databází teorémů, zákonů a jevů. 9. Moduly Effects, Principles a Prediction Orientační ústrojí, koncepce, návrh. 10.Funkčně nákladová analýza (FNA) – počítačová podpora TechOptimizer: komponenty, struktura, funkce, parametry, diagnóza, správný výběr zadání a správná formulace zadání. 11.Analýza komponent a struktury, analýza funkcí a parametrů.Vyvažování polohovacích jednotek. 12.Nové metody počítačové podpory konstruování (CAD), „behavior modeling“ 13.Metody kinematické analýzy mechanismů, využití CAD systému Pro/Engineer, Pro/Mechanica pro kinematickou analýzu 14.Metodika dimenzování pohonů, matematický model pohonného subsystému. 15.Metody modelování pohonů. 16.Simulace dynamického chování pohonného subsystému 17.Model dynamiky mechanismu jako řízené soustavy, principy momentového řízení, vliv nastavení regulátorů na chování systému, možnosti simulace 18.Metody modelování mechatronického systému jako celku, možnosti simulace chování, možnosti optimalizace mechatronického systému

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30 (30) 0
                Projekt Projekt 20  0
                Písemka Písemka 10  0
        Zkouška Zkouška 70 (70) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 15  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 55  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2006/2007 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2301) Strojní inženýrství (2301T032) Výrobní systémy s průmyslovými roboty a manipulátory K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku