Mechatronika

1. Mechatronika Informace o studijních oborech Mechatronika pro bakalářské a magisterské studium Více také na webu Fakulty strojního inženýrství a Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky

2. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky • zajišťuje výuku základních předmětů (statika, kinematika, dynamika, pružnost-pevnost) pro celou fakultu (FSI) • nabízí dva základní studijní obory: • Inženýrská mechanika (magisterské stud.) • Mechatronika (bakalářské, magisterské) • více informací na http://www.umt.fme.vutbr.cz/

3. Co je to Mechatronika ? Mechatronika je moderní technický obor, který integruje: • přesnou mechaniku • elektrotechniku, elektroniku • a počítačové řízení Příklady mechatronických systémů: • ABS v automobilu (mechanika, elektronika, řízeno počítačem) • další řízené části automobilů, strojů, letadel • robotické aplikace • ...

4. Co je to Mechatronika ? Mechanika byla, je a patrně i bude základním oborem strojního inženýrství. Při konstrukci strojů se dnes stále více uplatňuje elektronika a počítačové řízení. Mechatronika tyto oblasti spojuje ! Schéma antiblokovacího systému osobního automobilu (ABS)

5. Co se na Mechatronice naučím ? • získáte znalosti a dovednosti v oblasti dynamiky, pružnosti a pevnosti,... – vyrovnaný podíl teorie a praktické výuky na počítačích • dozvíte se významné poznatky o elektrických strojích a elektronice – který stroj dnes funguje bez elektroniky a počítačů ? • podle svého vlastního uvážení se budete v rámci volitelných předmětů a volby bakalářské/diplomové práce specializovat Pro kvalitní inženýrskou práci nestačí umět „klikat“ v dobrém softwaru. Kvalitně posoudit výsledky výpočtů na počítači mohu pouze se znalostí teorie !!!

6. Konkrétně: vyučované předmětyBakalářské studium (1.-3.roč.) • Základní předměty: Matematika, Informatika, Základy konstruování, Fyzika, Elektrotechnika, Angličtina • Základní předměty mechaniky těles: Mechanika I-III (Statika, Kinematika, Dynamika, Pružnost-pevnost) • „Mechatronické předměty“: Úvod do mechatroniky, Elektromechanická přeměna energie, Elektronika, Základy automatické regulace, Seminář z Matlabu • Další a volitelné: Numerické metody, Hydromechanika • přesné informace o předmětech naleznete na webu FSI

7. Konkrétně: vyučované předmětyMagisterské studium (4.-5. roč.) Pozn.: absolventům magisterského studia je přiznán titul Inženýr (Ing.) • Předměty orientované na dynamiku a počítačové simulace: Dynamika mechatr. syst., Pohonové soustavy, Kinematika a dynamika mechatr. syst. • Předměty související s elektrotechnikou a elektronikou: Elektrické servopohony, Výkonová a řídící elektronika, Mikroprocesorová technika, Sensorika a prvky umělé inteligence • Předměty inženýrské mechaniky: MKP a ANSYS, Počítačové metody mechaniky, • Další a volitelné: Interakce těles s tekutinou, Biomechanika, Matematika - vybrané statě, Počítačové sítě, Technické aplikace metod umělé inteligence, Fuzzy systémy a neuronové sítě,... • přesné informace o předmětech naleznete na webu FSI

8. Software – jaký budu ovládat ? Během studia se seznámíte se softwarem: • Matlab, Simulink a nástavby – moderní a rozšířený software pro vědeckotechnické výpočty a simulace dynamických systémů • ANSYS – výpočty MKP (pevnostní analýzy, tepelné, elektromagnetické, ...) • SolidWorks – velmi rozšířený 3D CAD software • Programování mikrokontrolerů Motorola • ... a další podle zaměření

9. Podmínky studia • studentům jsou k dispozici dvě počítačové učebny • v praktické výuce jsou využívány laboratoře (Experimentální mechanika, Laboratoř mechatroniky, ...)

10. Podmínky studia • velká část předmětů má vypracovány elektronické studijní opory • možnost studovat v zahraničí • zapojení do vědeckého výzkumu a vývoje • možnost pokračování v magisterském studiu (pro bakaláře) a v doktorském studiu (získání titulu PhD)

11. Ukázky studentských prací:Konstrukce mobilních robotů • návrh v 3D CAD • modelování na počítači • elektronika a řízení

12. Ukázky studentských prací:Automatické řízení postřikové dávky zemědělského stroje • mikroprocesorové řízení dávky postřiku • významné snížení nákladů • ekonomicky zajímavé řešení

13. Ukázky studentských prací:Zpracování dat z GPS sensoru • aplikační snímač Garmin GPS 15L • návrh autonomního zařízení, display, export dat do PC • návrh zařízení pro mobilní robot

14. Ukázky studentských prací:Experimentální dvounohý robot Golem2 • návrh v 3D CAD • modelování a simulace na počítači • elektronika a řízení

15. Ukázky studentských prací:Simulace vodního chlazení výtahového motoru • výpočtové modelování • experiment

16. Ukázky studentských prací:Elektronická řídící jednotka robota • jednotlivé sensory robotu obsluhovány procesory • procesory vzájemně komunikují • propojení s řídícím PC pomocí Bluetooth

17. Ukázky studentských prací:Řízení mostového jeřábu • řízení jeřábu tak, aby na konci pohybu nekýval • podívejte se na video !

18. Věda a výzkumVýzkum a vývoj chodících robotů • počítačové simulace MBS • návrh řízení • realizace

19. Věda a výzkumPredikce oteplení elektrického stroje • komplexní počítačový model • ve spoluprácí s firmou VUES

20. Věda a výzkumOptimalizace magnetické spojky • výpočet elektromagnetismu v ANSYS • optimalizace tvaru spojky • aplikace: čerpadlo pro radioaktivní látky

21. Věda a výzkumRobot Bender – vítěz RoboTour 2006, Praha • autonomní mobilní robot • ve vnějším prostředí se orientuje pomocí kamery • počítačová analýza obrazu • ve spolupráci s ÚAI FSI • více na http://bender.wz.cz/

22. Věda a výzkumRobotika: hledání cesty v bludišti • použita metoda „rychlých náhodných stromů“ • aplikace: pro indoor roboty (vnitřní prostory)

23. Vystuduji-li Mechatroniku, kde mohu pracovat? • vývoj a výroba strojů a zařízení (komponenty automobilů, letadel, výrobní stroje, ...) • řídící funkce v technických firmách (výhodou je široký záběr Mechatroniky) • obchodní pozice (opět je zajímavá znalost jak mechanických tak elektrických a elektronických prvků) Naši absolventi: • jsou žádáni firmami Honeywell, Siemens, Bosh, ... • pracují nebo pracovali delší dobu v zahraničí (Anglie, USA, Německo)

24. Kde mohu získat další informace ? • na webu http://www.umt.fme.vutbr.cz/ • po telefonu, emailem, osobně Kontakt: • prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc.Email: petruska@fme.vutbr.czTel.: 54114-2858 • prof. Ing. Ctirad Kratochvíl, DrSc. Email: kratochvil@fme.vutbr.czTel.: 54114-2854