Přesná mechanika I (FSI-TP1)

Akademický rok 2018/2019
Garant: Ing. Jakub Zlámal, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem Přesné mechaniky I je seznámit studenty s řešením pohybu mechanizmů v přístrojích a zařízeních přesné mechaniky při optimálním využití počítačů.
Výstupy studia a kompetence:
Přesná mechanika I umožňuje studentům získat znalosti o řešení pohybu mechanizmů v přístrojích a zařízeních přesné mechaniky vzhledem ke kinematice a dynamice soustavy.
Prerekvizity:
Pohybové rovnice, matice, funkce a základy programování.
Obsah předmětu (anotace):
Přesná mechanika I seznamuje studenty s řešením pohybu otevřených i uzavřených kinematických řetězců užitých v přístrojích a zařízeních přesné mechaniky pomocí maticových metod. Zvláštní pozornost je věnována přesnosti a citlivosti mechanizmů. Dynamika přístrojů a zařízení přesné mechaniky je řešena pomocí Lagrangeových rovnic druhého druhu s multiplikátory. Cvičení je zaměřeno na řešení vybraných problémů v programu MATLAB.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
1. Výsledné hodnocení znalostí studenta se skládá z následujících
částí:
Závěrečná zkouška...........0 až 70 bodů.
Hodnocení práce ve cvičení..0 až 30 bodů.
2. Student může získat maximálně 100 bodů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních je kontrolována. Zameškaná výuka je nahrazována po dohodě s vyučujícím.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Teorie konstrukce přístrojů a zařízení přesné mechaniky (PZPM).
2. Pohyb tělesa zapsaný pomocí rozšířených transf. matic pohybu (RTMP).
3. Pohyb řešený superpozicí současných pohybů.
4. Pohyb kinem. řetězců řešený RTMP u mikromanipulátorů a robotů.
5. Vektorová metoda řešení úlohy polohy mechanizmů.
6. Numerické řešení úlohy polohy Newtonovou iterací a metodou oprav.
7. Kinematika charakteristických PZPM.
8. Přesnost a citlivost PZPM řešená užitím matic chyb.
9. Přesnost charakteristických PZPM.
10.Dynamika PZPM řešená Lagrangeovými rov. 2.druhu s multiplik. (LRSM).
11.Momenty setrvačnosti a kinetická energie soustav těles v PZPM.
12.Dynamika vybraných PZPM řešená LRSM.
13.Numerické řešení pohybových rovnic.
    Cvičení s počítačovou podporou 1. Sférický pohyb tělesa řešený rozšířenými transformačními maticemi pohybu (RTMP). Precese, nutace, rotace.
2. Coriolisovo zrychlení vyjádřené současnými pohyby popsanými RTMP.
3. Kinematika mikrorobotů řešená RTMP.
4. Kinem. odměřovacího stroje a mikromanipulátoru řešená RTMP.
5.-13. Samostatná práce na řešení kinematiky a dynamiky vybraného mechanismu.
Literatura - základní:
1. Harna, Z.: Přesná mechanika., , 0
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2A-P prezenční studium M-PMO Přesná mechanika a optika -- zá,zk 7 Povinný 2 1 Z
M2A-P prezenční studium M-FIN Fyzikální inženýrství a nanotechnologie -- zá,zk 7 Povinně volitelný 2 1 Z