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):

основы механики и кинематики;
расчет механизмов и узлов средней сложности;
инженерное проектирование;
разработка конструкторской документации;
основы расчета параметров электрических цепей;
разработка схем электрических принципиальных;
разработка программного обеспечения;
разработка программной документации.

Универсальные (soft skills):

командная работа и распределение ролей;
коммуникация и защита инженерных решений;
креативное мышление;
управление проектом.

Формат и этапы реализации

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

Этапы проекта:

Выбор проекта и постановка задач.
Разработка концепции мехатронного устройства и выбор конструкции.
Разработка конструкции деталей и сборочных единиц. Разработка схемы электрической принципиальной. Разработка программного обеспечения.
Изготовление деталей и узлов и сборка.
Интеграция электронных компонентов и проведение электромонтажа.
Отладка и корректировка программного обеспечения.
Проведение исследовательский испытаний на проверку функциональности. Корректировка рабочей конструкторской и программной документации.
Внесение изменений.
Финальная сборка опытного образца.
Проведение пуско-наладочных работ.
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.