trenčianska univerzita alexandra dubčeka v trenčíne

________________________________________________________________________________________________________________________________

Fakulta špeciálnej techniky, Trenčianska univerzita Alexandra Dubčeka v Trenčíne, Pri parku 19, 911 50, Trenčín, www.fst.tnuni.skĎalšie informácie: www.jsf.name/mechatronics.html

Trenčianska univerzita Alexandra Dubčeka v Trenčíne

Fakulta špeciálnej techniky

Študijný program:

Aplikovaná mechatronika v špeciálnej technike

http://www.fst.tnuni.sk/

http://www.jsf.name/mechatronics.html

Fakulta špeciálnej techniky

________________________________________________________________________________________________________________________________

Fakulta špeciálnej techniky, Trenčianska univerzita Alexandra Dubčeka v Trenčíne, Pri parku 19, 911 50, Trenčín. www.fst.tnuni.skĎalšie informácie: www.jsf.name/mechatronics.html



Čo je mechatronika?

Mechatronika je súčasťou širšieho trendu multidisciplinárnej syntézy pozorovanej na všetkých úrovniach súčasnej vedy a techniky.

Mechatronika zahŕňa kombináciu 1. strojárstva, 2. elektroniky, 3. automatizácie a 4. výpočtovej techniky.

Mechatronika sa zaoberá „mysliacimi strojmi“, povedané výstižne, aj keď trochu nepresne. Zaoberá sa vytváraním a zabezpečením „inteligentných“ zariadení od výrobkov pre bežnú potrebu až po výrobné technologické linky s využitím robotických systémov a programovo ovládaných strojov.

________________________________________________________________________________________________________________________________




Uplatnenie mechatronikov

Keď bude malá firma potrebovať jedného strojára, jedného elektrotechnika a jedného informatika, môže miesto troch ľudí zamestnať jedného mechatronika.

Vo veľkej firme už budú mať tímy strojárov, elektrotechnikov aj informatikov. Potom absolvent mechatroniky môže pôsobiť ako koordinátor týchto tímov, alebo ich riadiť.

Ako mechatronik budete mať veľký potenciál pre inovácie modernej priemyselnej techniky. Preto si prípadne budete môcť založiť vlastnú firmu, pracovať vo vývoji, nastavovať (programovať) výrobné linky iných firiem, a pod.

________________________________________________________________________________________________________________________________




Podľa akreditačnej komisie vymedzenie jadra znalostípre 1. stupeň študijného odboru mechatronika obsahuje bakalárske študijné programy:1. Mechatronika.2. Informatické a riadiace systémy v mechatronike.

Pre 2. stupeň obsahuje inžinierske študijné programy:1. Mechatronika.2. Mikromechatronika.3. Riadenie mechatronických sústav. 4. Informatické systémy v mechatronike.5. Prístrojová, regulačná (informačná) a automatizačná technika.6. Biomechatronika.

________________________________________________________________________________________________________________________________




Mechatronika je synergická kombinácia 1. strojárstva, 2. elektrotechniky, elektroniky, 3. kybernetiky, automatického riadenia, 4. informatiky.

V našom študijnom programe každej z týchto 4 oblastí (kruhov) odpovedá na nasledujúcich obrázkoch jedna

z paralelných kaskád príbuzných predmetov:_______________________________________________________________________________________________________________________________

_Fakulta špeciálnej techniky, Trenčianska univerzita Alexandra Dubčeka v Trenčíne, Pri parku 19, 911 50, Trenčín. www.fst.tnuni.sk

Ďalšie informácie: www.jsf.name/mechatronics.html



1. ročník 2. ročník 3. ročník

PREDMETY ZS LS ZS LS ZS LS

Základy konštruovania 2/2/0

CAE systémy projektovania 1/0/2

Matematika I 3/3/0

Matematika II 2/2/0

Matematika III 2/2/0

Fyzika 2/1/1

Materiály pre mechatroniku 2/0/1

Technická mechanika I 2/0/2

Technická mechanika II 2/0/2

Časti a mechanizmy strojov 2/0/2

Pružnosť a pevnosť 2/0/2

Mechanika tekutín a tekutinové mechanizmy 2/0/2

Elektrotechnika I 2/0/2

Elektrotechnika II 2/0/2

Optické a optoelektronické prístroje 2/0/2

Elektronika 2/0/1

Senzorické systémy 2/0/2

Akčné členy a pohony 2/0/2

Robotika a CNC systémy 2/2/0

Algoritmizácia a programovanie 2/0/2

Objektovo-orientované programovanie 2/0/2

Štruktúra a organizácia počítačov 2/0/2

Operačné systémy a databázy 1/0/2

Automaty, logické systémy a mikroprocesory 2/0/1

Paralelné architektúry a algoritmy 2/0/2

Počítačové siete 2/0/2

Teória dynamických systémov a modelovanie 2/0/2

Teória automatického riadenia 2/0/2

Konštrukcia elektronických riadiacich systémov 2/0/2



Základy konštruovania 2/2/0

CAE systémy projektovania 1/0/2

Technická chémia 1/0/1

Matematika I 3/3/0

Matematika II 2/2/0

Matematika III 2/2/0

Fyzika 2/1/1

Materiály pre mechatroniku 2/0/2

Technická mechanika I 2/2/0

Technická mechanika II 2/2/0

Časti a mechanizmy strojov 2/2/0

Pružnosť a pevnosť 2/2/0

Mechanika tekutín a tekutinové mechanizmy 2/2/0

Výrobné technológie v mechatronike 2/0/2

Mechatronické systémy špeciálnej techniky 2/0/2



Elektrotechnika I 2/0/2

Elektrotechnika II 2/0/2

Optické a optoelektronické prístroje 2/0/2

Elektronika 2/0/1

Senzorické systémy 2/0/2

Akčné členy a pohony 2/0/2

Robotika a CNC systémy 2/2/0

Algoritmizácia a programovanie 2/0/2

Objektovo-orientované programovanie 2/0/2

Štruktúra a organizácia počítačov 2/0/2

Operačné systémy a databázy 1/0/2

Automaty, logické systémy a mikroprocesory 2/0/1

Paralelné architektúry a algoritmy 2/0/2

Počítačové siete 2/0/2

Teória dynamických systémov a modelovanie 2/0/2

Teória automatického riadenia 2/0/2

Konštrukcia elektronických riadiacich systémov 2/0/2

Kompletný študijný plán spred reakreditácie je na: fst.tnuni.sk/index.php?id=48.

http://fst.tnuni.sk/index.php?id=48

Priestory a vybavenie FŠT

________________________________________________________________________________________________________________________________




Laboratórium mechaniky• Zaoberá sa problematikou statiky, kinematiky a dynamiky mechatronických

systémov.• Študenti majú možnosť zoznámiť sa so zariadeniami založenými na hydraulicko-

pneumatických produktoch firmy FESTO.

________________________________________________________________________________________________________________________________




• Zabezpečuje predmety elektrotechnickej orientácie pre potreby študijného odboru.

Laboratórium elektrotechniky

________________________________________________________________________________________________________________________________




• V pedagogickom procese je kladený dôraz na simulácie na báze numerických metód (metódy končných prvkov), napr. ANSYS a NEC, s modernými trendmi vplyvu EMC.

Laboratória elektromechaniky

________________________________________________________________________________________________________________________________


Rozloženie vektorového magnetického potenciálu a hustoty magnetického poľa v jednosmernom motore.



Mikro-uchopovače. Piezo a termo aktuátory.


________________________________________________________________________________________________________________________________




• Disponujú unikátnym výukovým zariadením založeným na automatizovaných pohonoch a akčných členoch od firmy LUCAS & NÜLLE.

• Merania na jednosmernom motore a striedavých (synchrónnom a asynchrónnom) motoroch.

LUCAS & NÜLLE


________________________________________________________________________________________________________________________________




Laboratória kybernetiky

• Zaoberá sa automatizáciou a riadením mechatronických systémov, robotov, NC strojov a výrobných liniek.

• Na modelovanie zložitých systémov v riadení sa využíva programový systém DYNAST a MATLAB s grafickou nadstavbou Simulink.

________________________________________________________________________________________________________________________________




• Katedra disponuje prostriedkami k programovaniu a testovaniu mikrokontrolérov AVR od spoločnosti ATMEL a Microchip následne využívaných pre riadiace systémy rôznych aplikácií.


________________________________________________________________________________________________________________________________





• Približne 1/3 ceny automobilu predstavujú elektronické riadiace jednotky.• Preto moderný automobil je typickým príkladom mechatronického systému.

________________________________________________________________________________________________________________________________




sú vybavené zariadeniami Symatic od firmy Siemens v hodnote asi 66 000 € pre riadenie činnosti výrobných technologických liniek: • Študenti sa naučia nastavovať a programovať výrobné linky

na konkrétnych príkladoch.• Je možné emulovať stavy na výrobnej linke a následne reagovať

na tieto podnety možnou úpravou činnosti výrobnej linky. • Zariadenia Symatic patria medzi najrozšírenejšie riadiace systémy

v priemysle.• V laboratóriu sa usporadúvajú školiace kurzy aj pre špecialistov

z praxe.

Laboratória priemyselných riadiacich systémov

________________________________________________________________________________________________________________________________




Laboratória priemyselných riadiacich systémov

________________________________________________________________________________________________________________________________




Laboratória priemyselných riadiacich systémov • Naša katedra navrhla a realizovala pre VIPO Partizánske riadenie výrobnej linky

na pätkové laná pre výstuž pneumatík.

Rez plášťom pneumatiky: 1,2 - behúň, 3 - kostra, 4 - bočnica, 5, 6 - nárazník, 7 - pätkové lano, 8 - pätka.

________________________________________________________________________________________________________________________________




Laboratória informatiky Príkladom diplomovej práce študentov mechatroniky môže byť nasledujúci robot

s počiatkami umelej inteligencie. Robot realizuje nasledujúce činnosti: 1. Prechod bludiskom pravidlom pravej alebo ľavej ruky, priebežne si vytvárajúc mapu. 2. Úplné zmapovanie bludiska. 3. Návrat na štart. 4. Prejdenie do cieľa najrýchlejšou trasou.

Technické parametre robota:• Riadaci procesor - ATMEL 809C51 + ATMEL 809C52.• Senzory - 4 páry ultrazvukových meničov (400ST + 400SR).• Pohon - 2 krokové motory, unipolárne riadenie, 48/96 krokov na otáčku, max.

hnací moment cca 35 mNm.Ďalšie detailnejšie informácie možno nájsť na:• http://ii.fmph.uniba.sk/~guller/rob.html• http://www.robotika.sk/contest/2003/RobotNetopier.html

________________________________________________________________________________________________________________________________


http://ii.fmph.uniba.sk/~guller/rob.html



V bakalárskom štúdiu sa prednášajú nasledujúce informatické predmety:1. Algoritmizácia a programovanie (www.jsf.name/lectures.html).2. Objektovo-orientované programovanie.3. Štruktúra a organizácia počítačov.4a. Operačné systémy a databázy.4b. Automaty, logické systémy a mikroprocesory.5. Paralelné architektúry a algoritmy.6. Počítačové siete.

Laboratória informatiky

________________________________________________________________________________________________________________________________




V inžinierskom štúdiu je možné si vybrať z dvoch zameraní: 1) Riadenie mechatronických sústav a 2) Informatické systémy v mechatronike. Napr. sa budú prednášať nasledujúce informatické predmety:1. Číslicové spracovanie signálov.2. Teória algoritmov a programovania.3. Vyššie programovacie jazyky.4. Umelá inteligencia.5. Počítačová bezpečnosť.6. Paralelné architektúry a programovanie.7. Expertné systémy.8. Počítačová grafika a vizualizácia9. Rozpoznávanie obrazov.10. Evolučné programovanie a neurónové siete.

Laboratória informatiky

________________________________________________________________________________________________________________________________




Laboratória informatiky • Naša univerzita má výsledky v bioinformatike a angažuje sa aj vo výskume

komplexných systémov, ktoré dnes patria medzi budúce a vymorujúce sa technológie.

________________________________________________________________________________________________________________________________




Laboratória informatiky • Optické káble bývajú v súčasnosti stále ešte prepojené elektronickými prepínačmi, čo

spomaľuje prenos. Preto je snahou vyvinúť optické prepínače.• Naša katedra dosiahla úspechy v oblasti simulácií optických prepínačov

počítačových sietí. (Kliknutím na obrázok spustíte simuláciu deformácií a pnutí mikrozrkadielka v závislosti od natáčania.)

Praktická výučba robotiky a programovanie činnosti pohybových operácií sú realizované na priemyselnom robote od firmy Fanuc s nasledujúcimi parametrami: • 6 stupňov voľnosti.• Maximálna nosnosť 20 kg.• Maximálna rýchlosť pohybu 2 m/s.• Súčasťou robota je dvojstavový (otvorenie/zatvorenie) uchopovač

riadený pomocou pneumatického systému.• Laserové zameriavanie s kamerou na uchopovači. • Robot má k dispozícii dva pohyblivé dopravníkové pásy.• Fotka robota je na nasledujúcom obrázku.• V laboratóriu sa usporadúvajú školiace kurzy aj pre špecialistov

z praxe.

Laboratória robotiky

________________________________________________________________________________________________________________________________




Laboratória robotiky

________________________________________________________________________________________________________________________________




Laboratória robotiky Na obrázku: • 3D polohovacie zariadenie.• 6-nohý robot.• Lineárny motor v pozadí.

________________________________________________________________________________________________________________________________




Plazivý robot

• Trojdimenzionálny pohyb.• Veľký počet stupňov voľnosti.• Premenlivý spôsob pohybu (závislosť na okolitom prostredí).• Široký rozsah priemyselných aplikácií (inšpekčné a servisné roboty,

robotické hadice).

________________________________________________________________________________________________________________________________




Návrh a konštrukcia plazivého robota

Model jedného nezávislého segmentu plazivého robota (konštrukcia obsahuje štyri servomotory, riadiaci systém, tri prizmatické systémy),

model pozostávajúci zo štyroch samostatných segmentov. _______________________________________________________________________________________________________________________________

_Fakulta špeciálnej techniky, Trenčianska univerzita Alexandra Dubčeka v Trenčíne, Pri parku 19, 911 50, Trenčín. www.fst.tnuni.sk

Ďalšie informácie: www.jsf.name/mechatronics.html



Absolvent študijného oboru získa počas štúdia základy:

• informatiky a systémového inžinierstva, • analýzy systémov s cieľom zvoliť automatické riadiace štruktúry, • programovania počítačov a mikrokontrolérov,• strojného inžinierstva (metodika vývoja produktov, počítačom

podporovaný dizajn, dizajn jednotlivých prvkov),• výberu a implementácie snímačov a akčných členov,• navrhovania výkonovej elektroniky pre riadenie pohonov,• praktickej realizácie a testovania mechatronických systémov, aplikácie

číslicovo riadených strojov vo výrobe pomocou počítačmi podporovaných výrobných liniek.

Informácie o zamestnanosti a nástupných platoch absolventov fakulty

http://vs.iedu.sk/sk/profil/-/-/fakulta=f719040000

________________________________________________________________________________________________________________________________







trenčianska univerzita alexandra dubčeka v trenčíne

Documents