Дисциплина Информационные устройства в мехатронике 6 семестр

Цель дисциплины

Целью освоения дисциплины является достижение следующих результатов образования (РО):
знания:
на уровне представлений:
• знать особенности кремния как конструкционного материала;
• знать технологические основы изготовления деталей кремниевых датчиков;
• знать принципы построения и особенности работы микромеханических датчиков;
• знать схемы включения тензодатчиков и их усилителей;
• знать номенклатуру приборов для измерения длин и углов и понимать их особенности;
• знать классификацию приборов для измерения силы и их особенности;
на уровне воспроизведения:
• знать номенклатуру сенсоров движения и присутствия;
• знать свойства гироскопа;
• знать классификацию измерительных преобразователей мехатронных устройств;
• знать схемы манометрических преобразователей и особенности первичных преобразователей давления;
на уровне понимания:
• понимать особенности работы и способов применения сенсоров присутствия и движения;
• понимать принципы работы гироскопических вертикалей и гироазимутов;
• понимать методы решения задач навигации и ориентации подвижных объектов;
• понимать особенности терминологии в области мехатроники и робототехники;
умения:
теоретические
• уметь определять необходимость применения тех или иных датчиков длин и углов в измерительном тракте мехатронного устройства;
• демонстрировать умение выбрать необходимую измерительную схему при решении инженерных задач;
• уметь составить измерительную схему динамометра для решения задачи очувствления мехатронного устройства;
• уметь формировать мехатронное устройство, состоящее из сенсоров движения и присутствия, предназначенных для решения поставленной задачи;
• уметь выбрать необходимый чувствительный и промежуточный преобразователь давления для решения поставленной задачи;
• уметь выбрать необходимый гироскопический прибор для решения задачи управления подвижным объектом;
• сформировать алгоритм решения задачи управления приводами подвижного объекта при его стабилизации;
• правильно применять методы обработки кремния, используемые для формирования деталей датчиков, правильно выбрать конструкцию кремниевого датчика;
• правильно рассчитать характеристики проектируемого кремниевого датчика;
практические
• уметь применять полученные знания при анализе задач измерения длин и углов, измерителей сил и моментов, давлений, выполнять оценки параметров систем мехатронных датчиков присутствия;
• уметь рассчитывать характеристики проектируемых датчиков давления и силы;
• уметь выбирать и рассчитывать системы получения информации и актюаторы мехатронных изделий, а также проектировать отдельные элементы этих систем;
• уметь производить синтез измерительной системы по выбранному критерию;
• уметь применять необходимый гироскопический прибор для решения поставленной задачи управления;
• должен грамотно проектировать микромеханический преобразователь давления, ускорения и угловой скорости;
• уметь разработать алгоритм работы системы применяющей микромеханические датчики для решения задач управления подвижными объектами;
навыки:
• уметь применять навыки выбора необходимого средства измерений, при решении измерительных задач;
• уметь составлять структурную схему измерительного канала;
• уметь оценить точность преобразований сигнала измерителей длин и углов;
• уметь применять навыки расчета статических и динамических характеристик динамометров;
• уметь применять навыки формирования измерительного тракта движения и присутствия;
• уметь формировать систему управления подвижным объектом;

Связь с другими дисциплинами

Дисциплина Информационные устройства в мехатронике относится к вариативной части дисциплин.
Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются: знание физики и математики в объеме соответствующих курсов технического вуза, умения пользоваться справочной литературой, владение навыками проектирования и расчета узлов и сборочных единиц в различных пакетах компьютерных программах.
Содержание дисциплины является логическим продолжением содержания дисциплин Детали мехатронных модулей, роботов и их конструирование; Электронные устройства мехатронных и робототехнических систем и служит основой для освоения дисциплин Проектирование мехатронных систем, Применение мехатронных систем, Конструирование мехатронных модулей, и Выполнение ВКР.

Методы обучения

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции, практические занятия, самостоятельная работа студента, консультации.

Требования

Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))
общекультурных –
общепрофессиональных
ОПК-2 (владение физико-математическим аппаратом, необходимым для описания мехатронных и робототехнических систем);
ОПК-6 (способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности);
Профессиональных
ПК-3 (способность разрабатывать экспериментальные макеты управляющих, информационных и исполнительных модулей мехатронных и робототехнических систем и проводить их экспериментальное исследование с применением современных информационных технологий);
ПК-11 (способность производить расчеты и проектирование отдельных устройств и подсистем мехатронных и робототехнических систем с использованием стандартных исполнительных и управляющих устройств, средств автоматики, измерительной и вычислительной техники в соответствии с техническим заданием).