Umiejętność praktycznej weryfikacji koncepcji teoretycznych odgrywa istotną rolę w działalności twórczej inżyniera. W znacznej części sprzyja temu sam proces kształcenia przyszłego inżyniera, w którym - w swej istocie - odpowiednikiem weryfikacji są zajęcia laboratoryjne. Jednakże należyte wykorzystanie tych zajęć jest możliwe tylko wówczas, gdy są poprzedzone odpowiednim przygotowaniem. Aby umożliwić to przygotowanie, opracowuje się skrypty dostosowane do konkretnego laboratorium. Niniejszy skrypt jest przeznaczony dla studentów odbywających zajęcia laboratoryjne z przedmiotu
Mechatronika na Wydziale Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej. Jest on dostosowany do programu tego przedmiotu, ale może być także częściowo wykorzystywany i w innych przedmiotach o zbliżonym profilu.
W skrypcie wykorzystano dotychczasowe doświadczenia autora w prowadzeniu zajęć laboratoryjnych oraz opracowania powstałe na użytek zajęć laboratoryjnych z urządzeń automatyki, przede wszystkim w postaci licznych materiałów pomocniczych oraz skryptu uczelnianego Laboratorium urządzeń i elementów automatyki, który miał już trzy wydania, a także skryptów uczelnianych Laboratorium z podstaw robotyki z 1995 roku oraz Podstawy robotyki. Laboratorium z 2001 roku.
Jak zwykle, tak i tym razem, na dobór ćwiczeń laboratoryjnych zawartych w skrypcie zasadniczy wpływ miały zasobność finansowa Wydziału Elektrotechniki i Automatyki w zakresie dydaktyki oraz rodzaj bazy laboratoryjnej będącej do dyspozycji w Katedrze Automatyki, w gestii której znajduje się Laboratorium Mechatroniki. Uwarunkowania ekonomiczne nakazały korzystanie - w większym stopniu z rezultatów zakończonych rozpraw doktorskich i prac dyplomowych, w wyniku których powstały niektóre, cenne, badawcze stanowiska laboratoryjne. Skrypt jest poprzedzony wstępem, w którym krótko omówiono przedmiot mechatroniki, podając przykład jej wykorzystania w nowoczesnym pojeździe samochodowym, sformułowano ogólne zasady pracy laboratoryjnej oraz omówiono metodykę wykonywania badań i pomiarów ze szczególnym uwzględnieniem praktyki laboratoryjnej. Zwrócono też większą uwagę na bezpieczeństwo pracy studentów na stanowiskach laboratoryjnych.
Zachowano strukturę opisów poszczególnych ćwiczeń taką, jaka była w poprzednich skryptach opracowywanych i/lub redagowanych przez autora niniejszego skryptu, gdyż znalazła ona pełne potwierdzenie w praktyce dydaktyczno-laboratoryjnej. Każda instrukcja do ćwiczenia rozpoczyna się częścią wprowadzającą, związaną z przedmiotem badań. Znajomość materiału zawartego w tej części instrukcji jest niezbędna do zrozumienia i prawidłowego przeprowadzenia ćwiczenia. W każdej instrukcji sformułowano cel ćwiczenia, przedstawiono badane obiekty, wyszczególniono badania i pomiary, jakie należy wykonać, krótko opisano metody pomiarowe dotyczące danego ćwiczenia oraz określono minimalny zakres sprawozdania. Każda instrukcja zawiera również zagadnienia kontrolne, omówienia których odrabiający ćwiczenia mogą przede wszystkim oczekiwać podczas sprawdzania wiadomości z danego ćwiczenia. Na końcu skryptu podano spis literatury, której znajomość może się okazać pomocna podczas opracowywania sprawozdania.
Programy będące treścią poszczególnych ćwiczeń starano się zestawić w ten sposób, aby umożliwiały zastosowanie podstawowych zasad studiowania - samodzielności pracy studenta, dyskusji otrzymanych wyników i formułowania właściwych wniosków. W każdym ćwiczeniu przewidziano możliwie szeroki zakres badań, co czyni ćwiczenia bardziej elastycznymi i pozwala dostosować ich program do poziomu wiedzy oraz zainteresowań grup studenckich odrabiających zajęcia.
Spis treści:
Od Autora
Wstęp
Ćwiczenie 1. Potencjometry
Ćwiczenie 2. Stykowe elementy przełączające
Ćwiczenie 3. Elementy opóźniające
Ćwiczenie 4. Regulatory krokowe
Ćwiczenie 5. Automatyczne synchronizatory prądnic
Ćwiczenie 6. Silniki skokowe
Ćwiczenie 7. Silniki wykonawcze prądu stałego
Ćwiczenie 8. Silniki wykonawcze prądu przemiennego
Ćwiczenie 9. Zwory regulacyjne
Ćwiczenie 10. Siłowniki i serwomechanizmy pneumatyczne
Ćwiczenie 11. Elementy konstrukcyjne pneumatycznych urządzeń mechatroniki
Ćwiczenie 12. Siłowniki elektryczne
Ćwiczenie 13. Prądnice tachometryczne
Ćwiczenie 14. Wpływ czynników środowiskowych na charakterystyki elementów mechatroniki
Ćwiczenie 15. Autonomiczny robot mobilny
Ćwiczenie 16. Budowa i działanie robota edukacyjnego TR 5
Ćwiczenie 17. Programowanie robota edukacyjnego TR 5 z wykorzystaniem panelu teachbox
Ćwiczenie 18. Programowanie robota edukacyjnego TR 5 za pomocą programu TBPS - Windows
Literatura
