1	Mekatroniikka ja Automaation tietotekniikan seminaari Lehtori, KTT Timo Mantere timo.mantere@uwasa.fi
2	Kurssin tarkoitus MEKATRONIIKKA (Mechatronics) AUTO.2040, 5 op / 3 ov Edeltävät opinnot: Ohjelmointi, Lineaarialgebra ja Fysiikka I. Tavoite: Perehdyttää opiskelija automaatioon ja mekatronisiin laitteisiin, niiden suunnitteluun ja matemaattiseen käsittelyyn. Oppia mekatronisten laitteiden suunnittelua. Sisältö: Automaatio, mekatronisen laitteen mekanismit, anturointi, ohjaus, ohjelmointi, toimilaitevaihtoehdot ja tehonsiirto, robotit. Laiteturvallisuus. Oppimateriaali ja kirjallisuus: 1. Mauri Airala: Mekatroniikka, OtaTieto, 1993 2. Muu luennoilla ilmoitettava kirjallisuus Toteutustavat: Luennot 24 h, harjoitukset 16 h, harjoitustyö 30 h. Suoritustavat: Tentti ja harjoitustyö Arviointi: Asteikolla 1-5 tai hylätty
3	Mekatroniikka Englanniksi: mechatronics Mekaniikka (mechanics) Elektroniikka (electronics) Airila (1993) määrittelee mekatroniikan: ”oppi tietotekniikan hyväksikäytöstä koneissa ja laitteissa”. Englanninkielisiä määritelmiä: http://www.engr.colostate.edu/~dga/mechatronics/definitions.html
4	Mekatroniikka - Aikataulu Luennot: Torstaisin klo 9-12 salissa F414, viikot 36-42 ja 44-46 Harjoitukset: Maanantaisin klo 12-14 salissa F411, viikot 37-42 ja 44-47 Harjoitustöiden ohjaus: Torstaisin klo 9-12 salissa F414, viikot 47-50
5	Kurssin alustava sisältö Luennoilla käydään läpi Airilan kirjan teoriapuoli pääosin muiden lähteiden avulla, kirjan matemaattinen puoli puolestaan läpikäydään pääosin harjoituksissa 1. periodin luennot: Luento, vko 36: Johdanto ja yleissuunnittelu Luento, vko 37: Perusmekanismit Luento, vko 38: Robottimekanismit Luento, vko 39: Anturit 1. Välikoe, vko 40 (koealue: luennot 1-4, harjoitukset 1-4) Luento, vko 41: Toimilaitteet Luento, vko 42: Ohjausjärjestelmät 2. periodin luennot: Luento, vko 44: Mekaaniset rakenneosat Luento, vko 45: Muuta asiaan liittyvää 2. Välikoe, vko 46 (koealue: luennot 5-8, harjoitukset 5-8)
6	Mekatroniikka
7	AUTOMAATIO 1. Valitaan automatisoitava laite, systeemi tai prosessi Suunnitellaan mitä sille tehdään, eli mitä automatisoidaan Esimerkki: Polkupyörärobotti
8	AUTOMAATIO 2. Asennetaan antureita ja mittalaitteita (mittaustekniikka ja mekatroniikka)
9	AUTOMAATIO 3. Lisätään toimilaitteita (robotiikka)
10	AUTOMAATIO 4. Lisätään ohjausyksikkö ja johdotetaan anturit sekä toimilaitteet siihen (tietoliikenne)
11	AUTOMAATIO 4. a) Tiedonsiirto voi olla esim. Analoginen (tasavirtaa tai vaihtovirtaa) Digitaalinen (0/1, koodattu tiedonsiirtoprotokollan mukaan) Optinen
12	AUTOMAATIO 4. b) Ohjausyksikkö voi olla esim. Analoginen (elektroniikkaa, perinteinen sääto) Logiikkaa (digitaalitekniikka) Tietokone (Mikroprosessori, sulautetut järjestelmät)
13	AUTOMAATIO 4. c) Ohjausyksikössä voi pyöriä erilaisia ohjelmia Kuvankäsittely kameratiedon analysoimiseksi Signaalien käsittelyä toimilaitteiden antaman mittaustiedon analysoimiseksi
14	AUTOMAATIO 4. d) Ohjausyksikössä voi pyöriä erilaisia ohjelmia minkä avulla mitatusta tiedosta muodostetaan ohjaus Perinteinen säätötekniikka, PID Geneettinen algoritmi, optimoi parametrejä Hermoverkot, oppivat tilanteita Sumea logiikka
15	Mekatroniikka Mekatronisten systeemien esittelyjä: Miten auton tietokone toimii http://electronics.howstuffworks.com/car-computer.htm/printable Nokian renkaat, paineanturi ja bluetooth yhteys http://www.prosessori.fi/es03/arkisto/AUTO.HTM
16	Automaation tietotekniikan seminaari Edeltävät opinnot: Automaation tietotekniikka, lisäksi suositellaan Automaatiojärjestelmiä ja Soft Computing. Tavoite: Selvittää automaation tietotekniikan kysymyksiä kirjallisuuskatsauksen tms. avulla. Esittää suullisesti ja mahdollisesti kirjallisesti kysymystä seminaariesitelmänä. Harjaannuttaa rakentavaa keskustelua alan kysymyksistä. Sisältö: Automaation tietotekniikkaan liittyvä ajankohtainen aihe (vaihtuvasisältöinen). Oppimateriaali ja kirjallisuus: Luennoilla ilmoitettava kirjallisuus Toteutustavat: Luennot 5 h, esitelmät 25 h, keskustelu 5 h Suoritustavat: Esitelmä. Läsnäolopakko esitystilaisuuksissa 80%. Arviointi: Asteikolla 1-5 tai hylätty Luennot ja esitykset: Torstaisin klo 14-17 salissa F454, viikot 36-42 ja 44-48
17	Automaatiojärjestelmät Edeltävät opinnot: Ohjelmointi. Tavoite: Ymmärtää kappaletavarateollisuuden automaatio- ja informaatiojärjestelmiä. Sisältö: Tuotannon organisoituminen verkostoituneesti yrityksen sisällä ja yritysten välillä. Verkostoitunutta tuotantotapaa tukevat ohjaus- ja informaatiojärjestelmät. Järjestelmien integrointi: toiminnanohjauksen järjestelmät, tuotesuunnittelun ja tuotetiedon hallinnan järjestelmät, valmistuksen ohjauksen järjestelmät jne. Integroinnissa tarvittavat tietoliikenneväylät ja –verkot. Tietoteknisen infrastruktuurin määrittely ja toteutuksen suunnittelu. Oppimateriaali ja kirjallisuus: Luennoilla ilmoitettava kirjallisuus Toteutustavat: Luennot 20 h, esitelmät 20 h, harjoitustyö 10 h Suoritustavat: Tentti, harjoitustyö ja esitelmä Arviointi: Asteikolla 1-5 tai hylätty Keväällä 2006