Projekt - návrh mechatronického systému (FSI-ZP8)

Absolventi získají znalosti v oblasti elektronicky monitorovaných a řízených systémů a hlubší schopnosti v návrhovém procesu, na jejichž základě dokáží navrhnout, vyrobit a sestavit mechatronický systém se zpětnou vazbou a možností řízení.

• Schopnost efektivního využití mechanických principů v kombinaci s elektronickými systémy a programováním v inženýrských aplikacích.
• Znalost senzorů, řízení pohonných jednotek a základního programování mikrokontrolérů.
• Schopnost návrhu 3D tištěných plastových komponent.
• Schopnost systematické a samostatné práce.
• Schopnost řešit složitější inženýrský problém v týmu.
• Znalost nástrojů projektového řízení a jejich praktické aplikace.
• Schopnost prezentovat, konfrontovat a kriticky zhodnotit individuální dílčí řešení v rámci kolektivu řešitelů a efektivně sdílet své znalosti.

Znalosti z matematiky, statiky, mechaniky těles, konstruování strojů, zkušenosti se systémy CAD, modelováním těles a základy 3D tisku.

Studenti získají informace a praktické znalosti o konstrukčním procesu mechatronických systémů (např. autonomní čerpací systém, zpětnovazebný manipulátor, inteligentní stabilizátor, automatické vozítko). Získají základní znalosti v oblasti senzoriky, pohonů, mikrokontrolérů, výrokové logiky, programování a zpětnovazebního řízení. Důraz bude kladen na týmovou práci založenou na metodickém konstrukčním procesu využívajícím inženýrského myšlení, analýz a mechatronických nástrojů a také na praktickou aplikaci nabytých zlatostí formou týmového ročníkového projektu. V tomto předmětu studenti využijí informace z předchozích kurzů jako konstrukce mechanického systému či pohony a řízení.

Podmínky získání zápočtu (0-100 bodů, minimum pro získání zápočtu je 50):

• aktivní účast na cvičeních formou konzultací (min. 5 bodů z 10),
• odevzdání projektu v požadovaném rozsahu (min. 20 bodů ze 40).

Podmínky získání zkoušky (0-100 bodů, minimum pro absolvování zkoušky je 50):

• týmová obhajoba řešení projektu před komisí (min. 20 bodů ze 40),
• individuální odborná rozprava před komisí nad problematikou, která souvisí s projektem a navazuje na požadované prerekvizity (min. 30 bodů ze 60),
• celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Přednášky: účast je doporučená a kontrolovaná vyučujícím.

Cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím, povolují se maximálně dvě absence. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci garanta předmětu.

• Úvod do mechatroniky a ustanovení pojmů.


• Přehled vybraných senzorů a pohonů.


• Přehled mikrokontrolérů, záznam dat a řízení.

• Zadání témat projektů.


• Rozdělení kompetencí členů týmu a sestavení plánu řešení projektu.


• Rešerše a rozbor zadaného problému.


• Hardware Arduino a software Arduino IDE.


• Hardware National Instruments a software Labview.


• Návrh 3D tištěných plastových dílů.


• Optimalizace řešení na základě iteračního procesu a konzultací.


• Zpracování závěrečné zprávy.


• Demonstrace výsledného řešení.

REGTIEN, Paul P. L. Sensors for Mechatronics. St. Louis: Elsevier, 2012. ISBN 9780123914972. Dostupné z: doi10.1016/C2011-0-06204-X.

DAVIM, J. Paolo. Mechatronics. Hoboken, N.J London: Wiley, 2013. ISBN 9781118614532. Dostupné z: doi:10.1002/9781118614549.

JEŽKOVÁ, Z. KREJČÍ, H. LACKO, B. ŠVEC J. Projektové řízení - jak zvládnout projekty. ACSA, 2015, 381 s. ISBN 978-80-905297-1-7.