Design of Mechatronics Systems

01 Metodika mechatronického přístupu ke konstruování strojů. Nástroje
navrhování mechatronických systémů. Metody podpory inovací (CAI), využití CAD
systémů

Cvičení: Seznámení s programem cvičení, pracovními postupy, požadavky k
zápočtu, literatura, práce s počítači v rozsahu předmětu - zásady. Představení
možností simulace mechatronických systémů pomocí dostupného programového
vybavení

02 Analýza technologických požadavků na mechatronický systém (funkce,
rozsah pohybu, dynamická charakteristika pohybu, manipulované hmotnosti,
vyvíjené síly, momenty)

Cvičení: Definice funkcí montážního manipulačního systému

03 Funkční analýza stroje, hodnotová analýza funkcí systému, metody
počítačové podpory inovací CAI, systém TechOptimizer

Cvičení: Základy práce se systémem TechOptimizer, sestavení grafu funkcí
mechatronického systému

04 Interakce mezi jednotlivými subsystémy, sestavení matice interakcí v
systému TechOptimizer

Cvičení: Sestavení matice interakcí manipulačního systému Základní praxe se sw
systémem TechOptimizer – analýza funkcí. Zadání programu č. 1.

05 Principiální řešení jednotlivých funkčních skupin, práce s databází
teorémů, zákonů a jevů, moduly Effects, Principles a Prediction

Cvičení: Variantní řešení funkčních skupin manipulačního zařízení

06 Funkčně nákladová analýza (FNA) – počítačová podpora TechOptimizer:
komponenty, struktura, funkce, parametry, diagnóza, správný výběr zadání a
správná formulace zadání. Analýza komponent a struktury, analýza funkcí a
parametrů.

Cvičení: Procvičování metod řešení technických problémů – transformacemi,
standardy a efekty. Základní praxe se sw systémem TechOptimizer – postupy
trimmingu.
Test č.1:

07 Nové metody počítačové podpory konstruování (CAD), „behavior modeling“

Cvičení: Stanovení kinematické struktury montážního manipulačního zařízení,
modelovaní prvků zařízení (Pro/Engineer)

08 Metody kinematické analýzy mechanismů, využití CAD systému
Pro/Engineer, Pro/Mechanica pro kinematickou analýzu

Cvičení: Kinematická analýza manipulačního zařízení (Pro/Mechanica). Hodnocení
P1.
Zadání programu č. 2





09 Metody kinematické analýzy mechanismů, využití simulačního systému
Working Model 3D pro kinematickou analýzu

Cvičení: Kinematická analýza manipulačního zařízení (Working Model 3D)

10 Metody dynamické analýzy mechanismů, využití CAD systému Pro/Engineer,
Pro/Mechanica, Working Model 3D pro dynamickou analýzu

Cvičení: Dynamická analýza manipulačního zařízení, stanovení průběhu
zobecněných sil, (Pro/Mechanica)

11 Metody dynamické analýzy mechanismů, řešení kontaktů a kolizí
mechanického subsystému v systému Working Model 3D

Cvičení: Dynamická analýza manipulačního zařízení, kontakt a kolize s
manipulovaným objektem

12 Metody napěťové analýzy mechanismů (Pro/Mechanica)

Cvičení: Napěťová analýza prvků manipulačního zařízení

13 Metodika dimenzování pohonů, matematický model pohonného subsystému,
metody modelování pohonů, simulace dynamického chování pohonného subsystému

Cvičení: Modelování pohonů – ss motor, asynchronní motor (Pro/Mechanica, Matlab)

14 Model dynamiky mechanismu jako řízené soustavy, principy momentového
řízení, vliv nastavení regulátorů na chování systému, možnosti simulace

Cvičení: Stanovení parametrů „modelové“ části regulátoru (MathCAD, Matlab)

15 Metody modelování mechatronického systému jako celku, možnosti simulace
chování, možnosti optimalizace mechatronického systému

Cvičení: Odevzdání programu č.1 a 2. Obhajoba programů. Diskuse. Zápočet.
Připomínky a návrhy k výuce ze strany posluchačů.