SylabUZ
| Course name | Biomechatronics |
| Course ID | 06.9-WM-IB-P-47_15gen |
| Faculty | Faculty of Mechanical Engineering |
| Field of study | Biomedical Engineering |
| Education profile | academic |
| Level of studies | First-cycle studies leading to Engineer's degree |
| Beginning semester | winter term 2018/2019 |
| Semester | 5 |
| ECTS credits to win | 4 |
| Course type | optional |
| Teaching language | polish |
| Author of syllabus |
|
| The class form | Hours per semester (full-time) | Hours per week (full-time) | Hours per semester (part-time) | Hours per week (part-time) | Form of assignment |
| Project | 15 | 1 | 9 | 0,6 | Credit with grade |
| Laboratory | 15 | 1 | 9 | 0,6 | Credit with grade |
| Lecture | 15 | 1 | 9 | 0,6 | Credit with grade |
Celem kursu jest zdobycie przez studenta umiejętności praktycznych w zakresie projektowania układów mechatronicznych w nawiązaniu do funkcjonowania układów biomechanicznych w tym umiejętności praktycznego wykorzystania wiedzy nt. funkcjonowania podstawowych elementów układów sterowania i kontroli w inteligentnych strukturach robotycznych. Jednym z efektów kształcenia podczas kursu jest zdobycie praktycznych umiejętności projektowania biomechatronicznego oraz zapoznanie się od strony praktycznej z procesem prototypowania i weryfikacji założeń projektowych na rzeczywistym modelu. Efektem kształcenia jest przyswojenie podstawowej wiedzy praktycznej z zakresu elektroniki, mechaniki, biomechaniki i informatyki oraz zasad projektowania i technologii realizacji nowoczesnych systemów biomechatronicznych. Kształtowana jest umiejętność projektowania mechatronicznego w tym opracowania specyfikacji, doboru elementów spełniających wymagania projektowe, analizy niezawodności i bezpieczeństwa projektowanego układu w kontekście współpracy z człowiekiem, weryfikacji rozwiązania na drodze symulacji, jak i optymalizacji rozwiązania konstrukcyjnego pod względem kosztów. Zaprojektowana, wykonana oraz udokumentowana konstrukcja podlega analizie i ocenie pod kątem zastosowanych metod, jej mocnych i słabych stron w kontekście trwałości i funkcjonalności, a także jakości wykonania.
Podstawy elektrotechniki i elektroniki, mechaniki i wytrzymałości materiałów, biomechaniki, automatyki, umiejętność wspomaganego komputerowo projektowania inżynierskiego
Wykład: Podstawowe definicje i określenia z zakresu mechatroniki. Definicja mechatroniki. Rozwój i cele mechatroniki. Urządzenia mechatroniczne i biomechatroniczne. Urządzenia powszechnego użytku. Budowa modułowa urządzeń mechatronicznych. Systemy mechatroniczne. Pojęcie systemu, pojęcie systemu technicznego. Budowa układów mechatronicznych. Ocena niezawodności i bezpieczeństwa układów biomechatronicznych. Sensory. Akwizycja biosygnałów i ich wykorzystanie do sterowania układów mechatronicznych. Elementy wykonawcze. Procesy sterowania. Robotyka. Funkcjonalny opis układów mechatronicznych. Integracja podukładów mechanicznych, hydraulicznych, elektrycznych i informatycznych w złożone systemy mechatroniczne. Sieci AS-I (actuator - sensor - interface). Zagadnienia projektowania mechatronicznego. Interdyscyplinarność w projektowaniu mechatronicznym. Integracja elementów mechanicznych, elektrycznych, elektronicznych, układów sterowania i oprogramowania w projektowaniu mechatronicznym. Sposoby realizacji projektów mechatronicznych i biomechatronicznych. Technologie realizacji projektów mechatronicznych. Wirtualne i szybkie prototypowanie w projektowaniu mechatronicznym. Przykłady realizacji projektów mechatronicznych. Zastosowanie systemów CAD/CAM w projektowaniu mechatronicznym. Zastosowanie druku 3D do projektowania custom design projektów biomechatronicznych.
Laboratorium: Ćwiczenia wykonane przy pomocy stanowisk laboratoryjnych z zakresu: akwizycji i wykorzystania danych z czujników temperatury, czujników odległości, czujników natężenia światła, mikrofonów; sterowania oraz wyznaczania parametrów silnika krokowego, silnika prądu stałego oraz serwomechanizmu; akwizycji i analizy biosygnałów, m.in. sygnałów EMG / EKG.
Projekt: Projekt wybranego układu biomechatronicznego na bazie nowoczesnych platform mikroprocesorowych z rodzin AVR/MSP430/STM32F. Projekt wykonywany zgodnie z harmonogramem zawierającym etap projektowania, przygotowania dokumentacji, wykonania modelu oraz uruchomienia stanowiska. Uruchomienie układu wymaga zaprogramowania sterownika
Wykład konwencjonalny, praca z literaturą źródłową, praca w grupach nad realizacją projektu z podziałem na zadania. Praktyczne wykonanie działającego układu mechatronicznego na podstawie przygotowanego projektu.
| Outcome description | Outcome symbols | Methods of verification | The class form |
Wykład: Warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny ze sprawdzianu przeprowadzonego w formie testu weryfikującego wiedzę stanowiącą tematykę wykładu.
Laboratorium: Warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen z aplikacji wykonanych w czasie zajęć oraz z raportów wykonanych na podstawie wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych.
Projekt: Warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny sumatywnej na którą składają się: ocena formatywna dokonywana na podstawie oceny stopnia realizacji poszczególnych etapów projektu, oceny za projekt dokonywane na podstawie KARTY ZALICZENIA PROJEKTU opisującej stopień realizacji założeń, funkcjonalności, przygotowania dokumentacji, oprogramowania i działania układu a także prezentacji wyników projektu i odpowiedzi na pytania związane z tematyką rozwiązywanego problemu.
Ocena końcowa jest określona na podstawie średniej arytmetycznej z wykładu, projektu i laboratorium.
Modified by dr inż. Daniel Dębowski (last modification: 10-09-2018 20:23)
