Учебные проекты

Мехатронные системы

Мехатроника рождается там, где сходятся механика, электроника и программирование

О проекте
Проект «Мехатронные системы» - это междисциплинарный учебный проект, в рамках которого студенты разрабатывают макеты робототехнических устройств. На пути к достижению поставленной цели необходимо применять знания из нескольких дисциплин:

  • разработка узлов и механизмов с учетом действующих нагрузок и функциональных требований (сопромат);
  • разработка комплекса электронных устройств (системы управления исполнительными механизмами и АСУ ТП, электропитания, обратной связи и т.п.);
  • разработка программного обеспечения (для управления как отдельными исполнительными механизмами, так и всем устройством)

При реализации проекта студенты учатся взаимодействию в команде:

  • разбивать общую цель на задачи;
  • распределять задачи;
  • планировать этапы и сроки выполнения работ с учетом времени решения других задач;
  • решать вместе сложные и неординарные задачи;
  • пробовать себя в различных сферах деятельности (маркетинговые исследования, разработка конструкторской документации, программного обеспечения и т.д.).

Руководитель проекта Романов Роман Артемьевич – доцент, к.т.н.

Цели и задачи проекта

Цель проекта
Приобретение практических навыков в соответствующей выбранной задаче профессии по итогам разработки макетного образца мехатронного устройства

Задачи проекта:
  • закрепить знания в области механики, электротехники, ТОЭ, микропроцессорной техники, программирования и т.д.;
  • сформировать навыки системного и причинно-следственного мышления;
  • развить умение проектировать и согласовывать элементы сложной системы;
  • научить работать в команде в условиях ограниченных ресурсов и времени;
  • развить креативный подход к решению инженерных задач.

Ключевые компетенции

В ходе реализации проекта формируются следующие компетенции:
  • Профессиональные (hard skills):

  1. основы механики и кинематики;
  2. расчет механизмов и узлов средней сложности;
  3. инженерное проектирование;
  4. разработка конструкторской документации;
  5. основы расчета параметров электрических цепей;
  6. разработка схем электрических принципиальных;
  7. разработка программного обеспечения;
  8. разработка программной документации.
  • Универсальные (soft skills):

  1. командная работа и распределение ролей;
  2. коммуникация и защита инженерных решений;
  3. креативное мышление;
  4. управление проектом.

Формат и этапы реализации

Формат: Командный учебный проект (8-10 человек в команде).
Продолжительность: 8 учебных недель.

Этапы проекта:
  1. Выбор проекта и постановка задач.
  2. Разработка концепции мехатронного устройства и выбор конструкции.
  3. Разработка конструкции деталей и сборочных единиц. Разработка схемы электрической принципиальной. Разработка программного обеспечения.
  4. Изготовление деталей и узлов и сборка.
  5. Интеграция электронных компонентов и проведение электромонтажа.
  6. Отладка и корректировка программного обеспечения.
  7. Проведение исследовательский испытаний на проверку функциональности. Корректировка рабочей конструкторской и программной документации.
  8. Внесение изменений.
  9. Финальная сборка опытного образца.
  10. Проведение пуско-наладочных работ.
  11. Публичная демонстрация и защита проекта.

Результаты проекта

По итогам работы команда представляет:
  • физически реализованный и работоспособный макет мехатронного устройства;
  • исходный код программного обеспечения;
  • рабочую конструкторскую документацию, оформленную в соответствии с ЕСКД;
  • отчет о маркетинговых исследованиях;
  • научно-технический отчет;
  • презентацию проекта.

Проект выполняется студентами 2 курса.

Партнёры и поддержка

Проект может реализовываться:
  • при поддержке индустриальных партнёров;
  • в рамках инженерных школ, хакатонов, фестивалей науки, студенческих стартапов, и других грантов;
  • в рамках курсов повышения квалификации;
  • как часть профориентационных мероприятий.

Итоги и перспективы
Проект «Мехатронные системы» способствует всестороннему развитию студентов в нескольких технических и гуманитарных направлениях. Способствует формированию у студентов целостного представления об устройстве сложных технических систем, учит видеть взаимосвязи между различными элементами конструкции и понимать принципы управления ими, связывать простые физические законы с работой реальных устройств и механизмов. Полученные навыки служат основой для дальнейшего изучения промышленной электроники, программирования, принципов построения микропроцессорных систем и систем автоматизации, электротехники.