Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники




Скачать 255.84 Kb.
НазваниеРабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники
Дата09.11.2012
Размер255.84 Kb.
ТипРабочая программа
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Р

ОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ






Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ» им. Ивана Фёдорова



УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________Т.В. Маркелова



«_____» ___________2010


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


Наименование дисциплины ОСНОВЫ МЕХАТРОНИКИ .

(указывается наименование в соответствии с учебным планом)


По направлению подготовки 150407.65 Полиграфические машины, автоматизированные комплексы .

(указываются код и наименование направления подготовки)


По профилю подготовки _________________________________________

(указывается наименование профиля в соответствии с ПрООП)


Факультет Полиграфической техники и технологии .

Кафедра Физики .


Квалификация (степень) выпускника бакалавр


Москва — 2011


Разработчики:

доцент к.ф.-м.н. Портнов Ю.А. .

(занимаемая должность) (учёная степень и учёное звание) (инициалы, фамилия)


___________________ _________________ _____________________ (занимаемая должность) (учёная степень и учёное звание) (инициалы, фамилия)


Рецензенты:

___________________ __________________ _____________________

(занимаемая должность) (учёная степень и учёное звание) (инициалы, фамилия)


___________________ _________________ _____________________ (занимаемая должность) (учёная степень и учёное звание) (инициалы, фамилия)



    Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «___________________________________________________________»

    (дата) ____________ 201 г, протокол № .

    Зав. кафедрой ________________/ /

    Одобрена Советом факультета _________________________________

    (дата) ____________ 201 г, протокол №

    Председатель______________/ /






Индекс по учебному плану

Цикл

Компонент

Базовая часть

вариативная часть

по выбору студента

Б.3.2.16

Гуманитарный и социальный

и экономический цикл










Математический и естественнонаучный цикл










Профессиональный цикл







X




Форма

обучения

курс

семестр

Трудоемкость дисциплины в часах

Форма

итогового

контроля

Всего часов

Аудиторных часов

Лекции

Семинарские (практически) занятия

Лабораторные занятия

Курсовая

Работа (проект)

Самостоятельная работа

Очная


4

7

108

34

16




18




84

зачет

Очно-заочная































Заочная

































1. Цели и задачи дисциплины:

    Научно-исследовательская: математическое описание мехатронных и робототехнических систем, их анализ методами компьютерного моделирования, разработка новых методов управления и проектирования таких систем, проведение экспериментальных исследований.

    Проектно-конструкторская: определение и формализация задач, составление требований к компонентам мехатронных и робототехнических систем, разработка отдельных подсистем и устройств, включая элементы конструкции, приводы, датчики информации, микропроцессорные устройства управления; организация многокомпонентных систем, включающих мехатронные устройства, роботы и элементы технологического оборудования; разработка программного обеспечения для решения задач управления и проектирования.

    Эксплуатационная: отладка, испытания и модернизация мехатронных и робототехнических устройств и систем, их перепрограммирование, обучение и интеграция в автоматизированную систему CAD/CAM; поддержание их в работоспособном состоянии.

    Организационно-управленческая: организация работы коллектива, принятие управленческих решений, осуществление технического контроля за работой участка производства, использующего мехатронные и робототехнические устройства, анализ и обеспечение необходимых экономических показателей производственной деятельности.


2. Место дисциплины в структуре ООП: Мехатроника является одной из важнейших дисциплин общепрофессионального цикл для подготовки специалистов, связанных с разработкой и эксплуатацией полиграфической техники.

Её изучение должно проходить после прохождение курса математического анализа, теоретической механики, физики, сопротивления материалов и начертательной геометрии и черчения. Её изучение должно обеспечить понимание студентами процессов и явлений, изучаемых в специальных дисциплинах.

Поэтому вопросы, рассматриваемые в дисциплине Мехатроника, занимает важное место в общей системе подготовки бакалавров – механиков полиграфического машиностроения, так как в современной полиграфии широко используются различные мехатронные машины и устройства.

Студент должен получить представление о месте Мехатроники в системе изучаемых дисциплин, а также о её междисциплинарных связях с другими естественонаучными, общепрофессиональными и специальными дисциплинами.


3. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

а) общекультурные (ОК)

• владеет целостной системой научных знаний об окружающем мире, способность ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры (ОК-1);

• умеет руководствоваться в общении правами и обязанностями гражданина, стремление к совершенствованию и развитию общества на принципах гуманизма, свободы и демократии, умение руководить людьми и подчиняться (ОК-4);

• способен на научной основе организовывать свой труд, оценивать с большой степенью самостоятельности результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы (ОК-6);

• способен к приобретению с большой степенью самостоятельности новых знаний с использованием современных образовательных и информационных технологий (ОК- 7);

• способен самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, выстраивание и реализация перспективных линий интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования, способность с помощью коллег критически оценить свои достоинства и недостатки с необходимыми выводами (ОК-8);

• способен к целенаправленному применению базовых знаний в области математических, естественных, гуманитарных и экономических наук в профессиональной деятельности (ОК-9);

• умеет выбирать основные и вспомогательные материалы и способы реализации основных технологических процессов и применять прогрессивные методы эксплуатации технологического оборудования при изготовлении изделий машиностроения (ОК-11);

• обладает достаточными для профессиональной деятельности навыками работы с персональным компьютером (ОК-13);

• знает основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, умеет использовать для решения коммуникативных задач современные технические средства и информационные технологии с использованием традиционных носителей информации, распределенных баз знаний, а также информации в глобальных компьютерных сетях (ОК-14);

• понимает сущность и значение информации в развитии современного общества, способен получать и обрабатывать информацию из различных источников, готов интерпретировать, структурировать и оформлять информацию в доступном для других виде (ОК-15);

• способен участвовать в работе над инновационными проектами, используя базовые методы исследовательской деятельности (ОК-18);

б) Профессиональными (ПК):

производственно-технологическая деятельность:

• способен обеспечивать технологичность изделий и процессов их изготовления, уметь контролировать соблюдение технологической дисциплины при изготовлении изделий (ПК-1);

• умеет проверять техническое состояние и остаточный ресурс технологического оборудования, организовывать профилактический осмотр и текущий ремонт оборудования (ПК-4);

• умеет проводить мероприятия по профилактике производственного травматизма и профессиональных заболеваний, контролировать соблюдение экологической безопасности проводимых работ (ПК-5);

в) Научно-исследовательская деятельность:

• способен к систематическому изучению научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по соответствующему профилю подготовки (ПК-17);

• умеет обеспечивать моделирование технических объектов и технологических процессов с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования, проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов (ПК-18);

• способен принимать участие в работах по составлению научных отчетов по выполненному заданию и во внедрении результатов исследований и разработок в области машиностроения (ПК-19);

• способен участвовать в работе над инновационными проектами, используя базовые методы исследовательской деятельности (ПК-20);

г) Проектно-конструкторская деятельность:

• умеет применять стандартные методы расчета при проектировании деталей и узлов изделий машиностроения (ПК-21);

• способен принимать участие в работах по расчету и проектированию деталей и узлов машиностроительных конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации проектирования (ПК-22);

• способен разрабатывать рабочую проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы с проверкой соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-23);

• умеет проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных решений (ПК-24);


В результате изучения дисциплины студент должен:

    Знать:

  • системы и методы проектирования мехатронных модулей;

  • принципы работы, условия монтажа и технической эксплуатации проектируемых изделий;

  • технические характеристики и показатели отечественных и зарубежных изделий;

  • средства автоматизации проектирования, современные средства вычислительной техники;

  • методы проведения технических расчетов, применяемые в конструкциях материалы и их свойства;

  • передовой отечественный и зарубежный опыт разработки мехатронных модулей.



    Уметь:

  • проводить расчеты простейших мехатронных схем и устройств;

  • знать роль отечественных ученых в развитии теоретической и прикладной мехатроники;

  • использовать мехатронные устройства в профессиональной и общественной деятельности.



    Владеть:

  • практическими навыками решения конкретных мехатронных задач;

  • навыками научного мышления для выработки системного, целостного взгляда на проблемы общества;

  • навыками извлечения необходимой информации из оригинального текста по проблемам мехатроники.



4. Объем дисциплины и виды учебной работы


Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы.


Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

6

7

8

9

Аудиторные занятия (всего)

34

-

34

-

-

В том числе:

-

-

-

-

-

Лекции

16

-

16

-

-

Практические занятия (ПЗ)

-

-

-

-

-

Семинары (С)

-

-

-

-

-

Лабораторные работы (ЛР)

18

-

18

-

-

Самостоятельная работа (всего)

84

-

84

-

-

В том числе:

-

-

-

-

-

Курсовой проект (работа)

-

-

-

-

-

Расчетно-графические работы

-

-

-

-

-

Реферат

-

-

-

-

-

Другие виды самостоятельной работы

-

-

-

-

-




84

-

84

-

-

Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)

зачет

-

зач.

-

-

Общая трудоемкость час

зач. ед.

108

-

108

-

-

3

-

3

-

-


5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Введение в предмет мехатроника

Разбивка на бригады для выполнения лабораторных работ; ознакомление с техникой безопасности в лаборатории; предпосылки развития мехатроники и области применения мехатронных систем; определения и терминология мехатроники; мехатронные модули движения; микроэлектроника и мехатроника; роботизация.

2.

Прямая и обратная задача о положениях манипулятора

Прямая и обратная задача о положениях. Автоматизированные методы кинематического анализа манипуляторов. Прямая и обратная задача для манипуляторов с прямоугольной и цилиндрической рабочей зоной.

3.

Очувствление

Непрерывные системы и системы дискретных величин; сенсорные алгоритмы; датчики начального и конечного положения; датчик промежуточного положения; шаг манипулятора; проектирование траектории манипулятора; силомоментные датчики; тактильные датчики; применение силомоментных и тактильных датчиков; системы технического зрения; локационные системы очувствления.

4.

Приводы

Исполнительные органы; Алгоритмы управления; передачи промышленных роботов; подвижность манипулятора.

5.

Ввод в работу

Архитектура ЭВМ; набор команд; программирование; эффективность инструментов разработки; интеллектуальные роботы; директивы; планирование поведения; построение математической модели внешней среды; планирование движения исполнительных органов; примеры работы интеллектуальных роботов на примере графов.

6.

Роботосистемы

Робот как система; набор функций; управление параллельными процессами; взаимодействие датчиков; языки роботов.

7.

Циклические роботы

Понятие о цифровом автомате; цикловой манипулятор как конечный автомат; моделирование циклового управления; компрессор; микроконтроллер; клапаны; пневмоцилиндры; манипулятор; датчики.

8.

Децентрализация и повышение надежности

Технические реализации мехатроники; децентрализация; обеспечение высокой надежности.

9.

Перспективы

Влияние на промышленность; взаимодействие с новыми технологиями.



5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1.

Техническая механика

X

X




X
















2.

Механика материалов и основы конструирования

X

X




X







X







3.

Физика

X

X

X

X
















4.

Теоретическая механика

X

X




X







X







5.

Детали машин и основы конструирования

X

X




X
















6.

Программирование







X




X

X




X





5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин

СРС

Все-го

час.

1.

Введение в предмет мехатроника

1










5

6

2.

Прямая и обратная задача о положениях манипулятора

1










5

6

3.

Очувствление

3




6




20

29

4.

Приводы

2










10

12

5.

Ввод в работу

2










10

12

6.

Роботосистемы

2




8




10

20

7.

Циклические роботы

2




4




10

16

8.

Децентрализация и повышение надежности

2










10

12

9.

Перспективы

1










4

5




ВСЕГО:

16




18




84

108



6. Лабораторный практикум

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1.

7

Изучение робота промышленного ПР5-2Э

2

2.

7

Очувствление пневматических роботов

2

3.

3

Автоматический склад

4

4.

6

Очувствление электромеханических роботов

4

5.

6

Управление роботом с цилиндрической рабочей зоной

4

6.

6

Использование робота для игры в шахматы

4

7.

6

Изучение робота для выполнения чертежей

4

8.

3

Сканирование рабочей поверхности

4

9.

3

Системы технического зрения

2

10.

3

Оптический детектор движения

2


7. Практические занятия (семинары) в рамках данной дисциплины не предусмотрены.


8. Примерная тематика курсовых работ (проектов) не предусмотрена.


9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

  1. Мехатроника: Пер. с япон. / Исии Т., Симояма И. – М.: Мир, 1988. – 318 с.

  2. Портнов Ю.А., Основы робототехники. Лабораторные работы М.: МГУП, 2010

  3. Портнов Ю.А., Основы робототехники. Конспект лекций М.: МГУП, 2007

б) дополнительная литература

  1. Механика промышленных роботов: Учеб. Пособие для вузов: в 3 кн. / Под ред. К.В. Фролова, Е.И. Воробьева. – М.: Высш.шк., 1988. – 304 с.

  2. Системы очувствления и адаптивные промышленные роботы / В.Б. Брагин, Ю.Г. Войлов, Ю.Д. Жаботинский – М.: Машиностроение, 1985. – 256 с.

  3. Робототехника: Пер. с англ. / Гонсалес К. Фу., Ли. К. – М.: Мир, 1989. – 624 с.

  4. Промышленные роботы в действии / Г.И. Хутский. – Мн.: Высш. шк., 1986. – 192 с.

  5. Юревич Е.И. Основы робототехники: Учебник для втузов – Л.: Маши-ностроение, Ленингр. отд-ние, 1985. – 271 с., ил.

  6. Основы робототехники / Под ред. К.Д. Никитина. – Томск МГП «Рас-ко», 1993.

  7. Шахинпур М. Курс робототехники. Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 527 с., ил.

  8. Как самому сделать робот. Пер. с англ. В.С. Гурфинкель. – М.: Мир, 1979.

в) программное обеспечение

  1. OS MS DOS

  2. Borland Pascal 7.0

  3. OS MS Windows XP

  4. Программы для выполнения лабораторных работ №9-10

  5. Драйвер для web камеры VideoCAM Trek


10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

  • Лабораторные работы проводятся в специально оборудованной аудитории, в которой установлены необходимые пневматические и электромеханические роботами. Методика провидения лабораторных работ и моделирования соответствующего физического процесса изложены в методическом пособии основной литературы [2];

  • Компьютеры с программным обеспечением для проведения лабораторного практикума;

  • Проектор с компьютером и подготовленными презентациями для демонстрации слайдов во время лекции.


11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Лекционные занятия и лабораторные работы входят в план подготовки студентов по дисциплине Мехатроника. Целью лекций является получение теоретических знаний для проведения лабораторных работ и самостоятельной работы студентов. Для изучения теоретического материалов рекомендуется использовать учебник [1], выпущенный центральным издательством. Целью лабораторных занятий является ознакомление и получение практических навыков по работе с мехатронными устройствами. На лабораторных занятиях используется метод объяснения и демонстрации выполнения работы с последующим самостоятельным выполнением лабораторных работ. При защите результатов лабораторных занятий применяется технология активного обучения.

Для успешного освоения дисциплины необходима правильная организация постоянной ритмичной работы студентов в семестре, которая возможна только при правильном текущем контроле. Поэтому в течение семестра целесообразен постоянный контроль текущей успеваемости студентов:

  1. По лабораторным работам предполагается:

  • письменная домашняя подготовка к занятиям и предварительный опрос. Без подготовки студент не допускается к выполнению лабораторной работы;

  • проверка выполнения лабораторной работы непосредственной демонстрацией оной студентом преподавателю;

  • защита лабораторной работы, с написанием отчета, в результате определяется усвоение теоретической и практической частей изучаемых разделов дисциплины.

  1. Учёт посещаемости лекций.

  2. Промежуточная аттестация студентов в середине семестра.

Студенты, не выполнившие в полном объеме предусмотренную планом лабораторные работы, не могут получить зачёта.




Похожие:

Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники iconРабочая программа учебной дисциплины по дисциплине «Основы мехатроники»
Рабочая программа утверждена на заседании умс факультета новых технологий и автоматизации производства
Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники iconРабочая программа Наименование дисциплины б7
Наименование дисциплины информатика и программирование: основы программирования
Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники iconРабочая программа Наименование дисциплины б б 6
Наименование дисциплины б б информатика и программирование: основы информатики
Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники iconРабочая программа Наименование дисциплины основы робототехники
Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования
Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники iconРабочая программа по курсу «методологические основы школьной математики» (наименование дисциплины) для специальности 010101 математика (шифр и наименование специальности, цикл и компонент гос впо)
Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по...
Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники iconРабочая программа Наименование дисциплины Основы производства печатных и электронных средств информации
Наименование дисциплины Основы производства печатных и электронных средств информации
Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники iconРабочая программа Наименование дисциплины гсэ. В. 00 «Основы словесного искусства»
Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования
Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники iconРабочая учебная программа дисциплины для студентов (Syllabus) Наименование дисциплины : Основы безопасности жизнедеятельности «Шифр»
Составитель: Михалкина Н. И., кандидат биологических наук, доцент Рабочая учебная программа (силлабус) составлена на основании Типовой...
Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники iconРабочая программа дисциплины Основы технической диагностики полное наименование дисциплины для направления 190402 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей...
Рабочая программа Наименование дисциплины основы мехатроники iconРабочая программа дисциплины Основы телемеханики полное наименование дисциплины для специальности (ей)/ направления подготовки специалистов 190400 «Системы обеспечения движения поездов»
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница