Mechatronics Basics (5 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija ymmärtää kestävän kehityksen merkityksen mekatronisten järjestelmien suunnittelussa.
Opiskelija osaa perustiedot sähkömekaanisista järjestelmistä, analogiaelektroniikasta, digitaali- ja mikro-ohjaintekniikasta.
Opiskelija ymmärtää kustannustehokkuuden, laadun ja turvallisuuden merkityksen automaatiojärjestelmien mekaniikka- ja elektroniikkasuunnittelussa.
Opiskelija osaa soveltaa ja suunnitella kustannuksiltaan tehokkaita ja laadukkaita sulautettuja järjestelmiä yksinkertaisiin koneautomaation sovelluksiin.
Opiskelija osaa huomioida turvallisuusnäkökulman sulautettujen järjestelmien elektroniikkasuunnittelussa.
Opiskelija osaa ohjelmoida mikro-ohjaimen tyypillisessä koneautomaation sovelluksessa.

Sisältö (Opintojakso)

Opintojaksolla käsitellään kustannustehokkaan, laadukkaan ja turvallisen mekatroniikkajärjestelmän suunnittelun pääperiaatteet.
Opintojaksolla opitaan sähkömekaanisten dynaamisten järjestelmien rakenne, sulautettujen järjestelmien rakenne, komponentit, ohjelmointi ja soveltaminen koneautomaatioon.
Analogiaelektroniikan komponentit: vastukset, kondensaattori, kela, diodit, tyristorit, transistori, operaatiovahvistin, optoeristin, elektroniikan piirustukset ja kaaviot. Analogiaelektroniikan piirikytkentöjen soveltaminen koneautomaation sulautettujen järjestelmien suunnittelussa – mm. vahvistinpiirit, signaalin suodatuspiirit, transistorien käyttö sähkömoottorin ohjauksessa.
Digitaalielektroniikka komponentit: porttipiirit, kiikut, digitaalinen viesti, siirtorekisteri, laskurit. Boolen algebra ja Karnaugh’n kartta.
Digitaalielektroniikan peruskomponenttien käyttö logiikkapiirinä koneautomaation sovelluksissa.
Mikro-ohjaimien perusrakenne, käyttö ja ohjelmointi koneautomaation sovelluksissa.
Elektroniikan simulointi.
Laboratorioharjoitukset.

Aika ja paikka

- Lähiopetus, luokka ja laboratoriossa
- Verkkoympäristöt

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Sovitaan kurssin aikana.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

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.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

- Teoriaopetus
- Käytännön harjoituksia ja laboratoriotyöskentely ryhmissä
- Itsenäinen opiskelu

Oppimateriaalit

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

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

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

Arviointikriteerit - hylätty (0) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

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

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

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

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

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

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

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.