Mechatronics Basics (5 cr)

Objectives (course unit)

The student understands the importance of sustainable development when designing mechatronic systems.
The student has a basic knowledge of electro-mechanical systems, analogue and digital electronics as well as micro-computers.
The student understands the significance of cost-effectiveness, quality and safety in the mechanical and electronics design for machine automation systems.
The student is able to design and apply cost-effective and high quality embedded systems for simple machine automation applications
The student is able to take into account the safety aspects in electronics design.
The student is able to program a micro-computer for a typical machine automation application.

Content (course unit)

In the course, the main principles of cost-effective, high quality and safe design process for mechatronics applications is considered.
The student learns the structure of electro-mechanical systems, embedded systems, main components, programming and applying to automation.
Analogue electronics: Resistor, capacitor, coil, diode, thyristor, operational amplifier, optocoupler, electrical drawings. Applying of analogue electronic circuits for machine automation applications e.g. amplifier circuits, filtering circuits, transistors in the control of electric motor.
Digital electronics: port circuits, latches, digital message, shift register, counters. Boolean algebra and Karnaugh map. The use of digital electronics as a logic circuit for automation applications.
The basic structure, use and programmin of micro-computers.
Simulation of electronic circuits.
Laboratory exercises.

Location and time

- Lähiopetus, luokka ja laboratoriossa
- Verkkoympäristöt

Exam schedules

Sovitaan kurssin aikana.

Evaluation methods and criteria

Arviointiperusteet
- Koe
- Laboratoriotyöt
- Harjoitustyö


Opintojakson jälkeen opiskelija osaa perustiedot mekatronisista järjestelmistä, elektroniikasta, digitaali- ja mikro-ohjaintekniikasta, Opiskelija hallitsee mittaustekniikan ja signaalinkäsittelyn perusteet. Opiskelija osaa hyödyntää elektroniikkakomponentteja koneautomaation sovelluksissa. Opiskelija osaa mitoittaa ja valita komponentit yksinkertaisiin mekatronisiin järjestelmiin. Opiskelija osaa ohjelmoida mikro-ohjaimen yksinkertaiseen koneautomaation sovellukseen. Opiskelija ymmärtää kustannustehokkuuden, laadun ja turvallisuuden merkityksen automaatiojärjestelmien mekaniikka- ja elektroniikkasuunnittelussa.

Assessment scale

0-5

Teaching methods

- Teoriaopetus
- Käytännön harjoituksia ja laboratoriotyöskentely ryhmissä
- Itsenäinen opiskelu

Learning materials

- Kurssimateriaali
- Mechatronics: Principles and Applications, Godfrey Onwubolu
- Introduction to mechatronics and measurements systems, David Alciatore

Student workload

Lähiopetus 55h (teoria 25h, laboratoriotyöskentely 30h), itsenäinen työskentely 80h

Assessment criteria - fail (0) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija ei hallitse mekatronisiin järjestelmiin liittyviä osa-alueita. Opiskelija ei suoriudu annetuista tehtävistä. Opiskelija ei osaa toimia ryhmässä.

Assessment criteria - satisfactory (1-2) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija hallitsee edellä mainitut mekatronisiin järjestelmiin liittyvät osa-alueet välttävästi. Opiskelija kykenee avustetusti suoriutumaan annetuista teoria- ja laboratoriotyötehtävistä. Osaa toimia ryhmässä.

Assessment criteria - good (3-4) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija hallitsee edellä mainitut mekatronisiin järjestelmiin liittyvät osa-alueet hyvin. Opiskelija kykenee suoriutumaan annetuista teoria- ja laboratoriotyötehtävistä itsenäisesti sekä perustelemaan ratkaisunsa. On aktiivinen ryhmässä.

Assessment criteria - excellent (5) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija hallitsee edellä mainitut mekatronisiin järjestelmiin liittyvät osa-alueet erinomaisesti. Opiskelija kykenee suoriutumaan annetuista teoria- ja laboratoriotyötehtävistä itsenäisesti sekä perustelemaan ratkaisunsa. Opiskelija kykenee soveltamaan opittuja asioita. On aktiivinen ryhmässä sekä kykenee avustamaan ryhmänsä jäseniä.