Design av mekatroniska system, 7,5 hp

Huvudområde med fördjupning

Kurserna Konstruktion och visualisering 7,5 hp, Konstruktionselement 6 hp, Programmering 7,5 hp, Reglerteknik 7,5 hp, Sensorer, signaler och system 7,5 hp samt 30 hp matematik. Engelska 6. Undantag ges för kravet på svenska.

Kursen ingår i Civilingenjör i maskinteknik, hållbar design och innovation.

Kursens mål är att studenten utvecklar fördjupade ämneskunskaper inom mekatronikens delområden reglerteknik, sensorsystem, datorsystem och styrdon. Vidare är kursens mål att studenten ska utveckla färdighet och förmåga i att använda datorstöd vid produktframtagning och hur man realiserar en produkt genom utformning och val av komponenter, design av mjukvara, mekanik samt realisering av mekaniska delar genom additiv tillverkning.

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

Kunskap och förståelse

• förklara hur grundläggande mekatroniska reglersystem är uppbyggda
• återge de utmaningar som finns vid utveckling av mekatroniska datorsystem där mjukvara och hårdvara utvecklas i samspel
• diskutera hur osäkerheten i ett mätvärde beräknas och presenteras

Färdighet och förmåga

• hantera konkreta problem vid design av mekatroniska system och översätta dessa till matematiska modeller med lämpligt gjorda idealiseringar
• använda datorstöd for produktoptimering
• använda additiv tillverkning for realisering av mekaniska delar

Värderingsförmåga och förhållningssätt

• värdera och analysera olika tekniska lösningar och redovisa dessa skriftligt och muntligt
• värdera giltigheten hos uppställda modeller och kritiskt granska dess resultat i förhållande till uppställda krav

Kursen inleds med föreläsningar som behandlar hur mekatroniska produkter ofta är en komplex optimerad kombination av elektromekaniska lösningar och inbyggda system och hur framgångsrik utveckling av sådana kräver goda kunskaper om de olika delarna och hur de påverkar varandra.
Kursen uppbyggd kring laborationer med tillhörande föreläsningar och övningar som behandlar de centrala delarna av ett mekatroniskt system.

Följande moment ingår:

• Modellbygge och simulering, och programmering av inbyggt system. Genom simulering och modellering kan förståelse för det slutgiltiga systemet erhållas. I denna process är datorstödd produktframtagning väsentlig för hur man realiserar en produkt.
• Don: Elektriska motorer, växellådor. Reglering: Kaskadreglering och hastighetsprofil.
• Givare: Gyro, accelerometrar och positionsestimering.
• Mekanik: Design och konstruktion av mekaniska komponenter. Hållfasthetsanalys. Utskrift av mekaniska detaljer med 3D-skrivare.

Kursen avslutas med ett projekt där ett mekatroniskt system tas fram och utvärderas mot uppställda krav och simulering. Projektet utförs i grupp och redovisas muntligt och skriftligt i en teknisk rapport.

Undervisningen omfattar föreläsningar, övningar och laborationer. Del av kursen studeras i projektform.

Examination sker genom muntliga laborationer i grupp och projektarbete i grupp, med skriftlig och muntlig redovisning. Deltagandet i laborationer är obligatoriskt.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från angiven examinationsform och medge att en student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan till exempel vara beslut om riktat pedagogiskt stöd.

I kursen ingår kursvärdering. Denna är vägledande för utveckling och planering av kursen. Kursvärderingen dokumenteras och redovisas för studenterna.