Hier steht der Titel der Power Point Präsentation....Elektrische Antriebs technik Regelung/ Steuerung Bewegungs steuerung Mehr körper systeme Hydraulik/ Pneumatik Informa tionsverar

Studiengang Mechatronik

Studiengang MechatronikErstsemestereinführungDresden, 02.10.2018

Folie 2

Prof. Dr.-Ing. M. BeitelschmidtStudiendekan

Diplom und Dr. Maschinenwesen in MünchenSchwerpunkt auf Mechanik (Prof. Pfeiffer)

6 ½ Jahre Sulzer Innotec in Winterthur (Schweiz),Leiter der Fachgruppe „Mechanische Systeme“

seit 2005 Professor an der TU Dresden„Fahrzeugmodellierung und -simulation“

2010: Fusion mit der „Professur Maschinendynamik“ zur„Professur für Dynamik und Mechanismentechnik“


Folie 3

Motivation

Viele Systeme können durch elektronische Sensoren, Aktoren und intelligente Steuerungstechnikverbessert werden!

Bewegte Welt

Robotik

Fahrzeuge

Mikrosysteme

• Neue Produkte

• Günstigere Fertigung

• Bessere Arbeits- und Lebensbedingungen

• Neue Werkstoffe

• Systemvernetzung

• Mikroelektronik

• Begrenzte Ressourcen

• Kostendruck

Energie- und Antriebe

Medizintechnik


Folie 4

Sie werden gebraucht!

Gesucht werden Ingenieure, die:

• in Funktionen statt in Komponenten denken

• über fachübergreifendes Wissen verfügen

Elektro-technik

Informations-technik

Maschinen-bau

Mecha-tronik

• Neue Produkte

• Günstigere Fertigung

• Bessere Arbeits- und Lebensbedingungen

• Neue Werkstoffe

• Systemvernetzung

• Mikroelektronik

• Begrenzte Ressourcen

• Kostendruck


Folie 6

Studierende im ersten Semester

227 225 216 233186 217 244

206 178 195 176 174 163

264198 165 158

118 119 118

38 6169

11394

109116

8589

67 52 53

78

3427 37

25 40 43

36

161

249236

191

154 135135

10789

137

95

86 91

82 81 88

287

161

145 106

94 66 58

10

25

2736

30 27 29

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Elektrotechnik Informationssystemtechnik

Mechatronik Regenerative Energiesysteme

Nanoelectric Systems

Der Studiengang Mechatronik wurde 2001 eingeführt und hat sich etabliert.


Folie 7

Mechatronik - Studienablauf

Hauptstudium(6 Semester)

Grundstudium(4 Semester)

DiplomVordiplom

Allgemeine Grundlagen1. + 2. FS

Mechatronische Grundlagen

3. + 4. FS

Mechatronik Vertiefung5. + 6. FS

Fachpraktikum7. FS

Wahlbereich8. + 9. FS

Diplomarbeit10. FS

Weitere Bestandteile

• Einführungsprojekt (1. FS)

• Allgemeine Qualifikationen (AQUA)

• Studienarbeit (6./8. FS)

• Oberseminar (8./9. FS)

Geführter Studienbeginn


Folie 8

Studienordnung

Die Studienordnung enthält den Studienablaufplan und die Modulbeschreibungen


Folie 9

Orientierungsjahr


• Gemeinsam mit Elektrotechnik• Einfache Wechselmöglichkeit

• Betreuung in Mentorengruppen

• Lernraum Elektrotechnik

• Automatische Einschreibungin wichtigste Prüfungen• Grundlagen der Elektrotechnik

• Mathematik 1


Folie 10

Prüfungshürde im Grundstudium

Voraussetzung für 3. Semester

Sie werden zu den Prüfungen

• Algebraische und analytische Grundlagen (Mathe I)

• Grundlagen der Elektrotechnik (ET I)

automatisch angemeldet (erfolgt auch fürNach-und Wiederholungsprüfungen).

• Abmeldung möglich, allerdings nicht empfohlen

Bestehen dieser Prüfungen ist Voraussetzung, um sich für Prüfungen ab dem 3. Semestersanmelden zu können.


Folie 11

Testklausur Mathematik in ESE-Woche

Wann: Dienstag, 8. Oktober 2019 von 10:15 – 11:45 Uhr

nach den Einführungsvorträgen der Studiengänge

Wo: Barkhausen-Bau, Heinz-Schönfeld-Hörsaal / I90 (BAR/SCHÖ/E)

Wer: Alle Studienanfänger ET, IST, MT und RES

Wie: Ohne Taschenrechner, gern mit Tafelwerk

Warum: Was gelingt mir, wo sind Baustellen?

• Auswertung: Freitag, 11. Oktober 2019 von 09:20 – 12:40 Uhr

• Themenbezogene Workshops in kleineren Gruppen

• Aktive Mitarbeit

• Begleitung durch studentische Tutoren

https://navigator.tu-dresden.de/etplan/bar/01/raum/141901.0020


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Lehr- und Lernformen

Vorlesung

• Wissensvermittlung

• Zusammenhänge

Übung

• Vertiefen/Anwenden

• Rechnen üben

Praktikum

• Anwenden

• Experimente

Selbststudium

• Vor-/Nachbereitung

• Wiederholung

• Übungen bieten Möglichkeit Fragen an Tutoren zu stellen

• Anwesenheitspflicht i.d.R. nur bei Praktika

• Praktika beginnen i.d.R. mit Eingangstest

• Kontinuierliche Mitarbeit verringert „Bulimie-Lernen“


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Mechatronik - Pflichtbereich

Mechanik/Konstruktion

• Werkstoffe

• Technische Mechanik

• Geräteentwicklung

• Konstruktion/Fertigungstechnik

• Kinematik/Systemdynamik

Elektrotechnik/Elektronik

• Grundlagen Elektrotechnik

• Dynamische Netzwerke

• Schaltungstechnik

• Leistungselektronik

• Elektroenergietechnik

Informationstechnik

• Grundlagen der Informatik

• Programmierung

• Mikrorechentechnik

• Embedded Controller

Grundlagen

• Mathematik

• Physik

• Feldtheorie

• Allgemeine + ingenieurspezifische Qualifikationen

• Fremdsprachen

• Grundpraktikum (6 Wochen)

Systemkompetenzen

• Systemtheorie

• Messtechnik

• Aktorik

• Automatisierungstechnik

• Regelungstechnik

Pflichtbereich (Auszug):


Folie 14




DiplomVordiplom



3. + 4. FS


Fachpraktikum7. FS


Diplomarbeit10. FS








Folie 15

Praktika

Grundpraktikum

• 6 Wochen

• Voraussetzung für Vordiplom

• Kennenlernen „handwerklicher“ Tätigkeiten

Fachpraktikum

• 20 Wochen

• Vorgesehen im 7. Semester

• Kennenlernen „ingenieurspeziefischer“ Tätigkeiten


Folie 16

Auslandsstudium und -praktikum

"Das siebte Semester ist so ausgestaltet, sodass es sich für einen vorübergehenden Aufenthalt an einer anderen Hochschule besonders eignet (Mobilitätsfenster)."

Informationen/Links s. tu-dresden.de/et Studium Internationales

1.ERASMUS-Studium und -Praktikumtu-dresden.de/et Studium Internationales Erasmus – ins AuslandErasmus-Koordinatorin der Fakultät E&I: Frau Therese Winkler

2.Doppel-Abschluss-Programme — Ecole Centrale Paris

— Nationale Techn. Univ. der Ukraine „Kiewer Polytechnisches Institut“

3.Zentrale Austauschprogramme der TU Dresden

4.PROMOS-Stipendium

5.DAAD-Stipendium

6.Auf eigene Faust


Folie 17




DiplomVordiplom



3. + 4. FS


Fachpraktikum7. FS


Diplomarbeit10. FS








Folie 18

Mechatronik – Wahlbereich/Berufsfelder

Wahlprofile(als Orientierungspfade)

• Fahrzeugmechatronik

• Mechatronik im Maschinenbau

• Makromechatronik

• Mikromechatronik

+

Methodenmodule (4 aus 15)

• Mehrkörpersysteme

• Maschinenkonstruktion

• Fluidtechnische Systeme

• Elektrische Antriebstechnik

• Regelung/Steuerung

• Prozessinformationsverarbeitung

• Entwurfstechniken

Anwendungsmodule (4 aus 28)

• KFZ-Technik

• Robotik

• Mobile Arbeitsmaschinen

• Spezielle Fertigungsmethoden

• Elektrische Antriebstechnik

• Luft- und Raumfahrttechnik

• MEMS (Mikrosysteme)

• Biomedizinische Technik

• Sensoren und Messsysteme

• …

BERUFSFELDER

Im 4. Semester gibt es eine detaillierte

Vorstellung der einzelnen Wahlprofile


Folie 19

Wahlpflichtmodul Fahrzeugmechatronik

Mehrkörpersysteme

Echtzeitsimulation

Verbrennungsmotoren

Elektrische Antriebe

Leistungselektronik

Kfz-Technik

Schienenfahrzeugtechnik


Folie 20

Wahlpflichtmodul Mechatronik im Maschinenbau

Maschinenkonstruktion

LASER/Plasma-Technik

Nanotechnologie

Generative Fertigungstechnik

Robotik

Bewegungsgeführte Maschinensysteme

Mobile Arbeitsmaschinen


Folie 21

Wahlpflichtmodul Makromechatronik

Steuerung und Regelung von Antrieben

Bewegungssteuerung

Elektrische Antriebe

Leistungselektronik

Kraftfahrzeug- oder Schienenfahrzeugtechnik

Luft- und Raumfahrt


Folie 22

Wahlpflichtmodul Mikromechatronik

Prozessinformationsverarbeitung

Entwurfstechniken

Gerätetechnik

Mikro-Elektro-Mechanische Systeme

Biomedizinische Geträtetechnik

Sensoren und Messsysteme


Folie 23

Studienverlauf (Beispiel)

Studiengang Mechatronik

Grundstudium und

Pflichtmodule

~ 6 Semester

Dip

lom

arb

eit 1

0. S

em

este

r

Pra

ktik

um

7. S

em

este

r


Elektrische Antriebstechnik

Regelung/ Steuerung

Bewegungssteuerung

Mehrkörper

systeme

Hydraulik/Pneumatik

Informationsverar

beitung

Maschinenkonstruk

tion

Entwurfstechniken

Kraftfahrzeugtechnik

Verbrennungsmoto

ren

Mobile Arbeits

maschinen

Robotik

Luft- und Raumfahrt

Bewegungsgeführte

Maschinensysteme

Gerätetechnik

MEMS

Spezielle Fertigungsmethoden

BiomedizinischeTechnik

AnwendungsmoduleGrundlagen

Methoden-ModuleGrundlagen



Regelung/ Steuerung

Bewegungssteuerung

Mehrkörper

systeme

Hydraulik/Pneumatik

Informationsverar

beitung

Maschinenkonstruk

tion

Entwurfstechniken

Kraftfahrzeugtechnik

Verbrennungsmoto

ren

Mobile Arbeits

maschinen

Robotik

Luft- und Raumfahrt

Bewegungsgeführte

Maschinensysteme

Gerätetechnik

MEMS

Spezielle Fertigungsmethoden

Biomedizinische Technik

Sensoren und Messsysteme

AnwendungsmoduleVertiefung

Methoden-ModuleVertiefung

8. Semester

Sensoren und Messsysteme 9. Semester



Regelung/ Steuerung

Bewegungssteuerung



Regelung/ Steuerung

Bewegungssteuerung


Folie 24

Studienarbeit und Oberseminar

Studienarbeit

• 6. (oder 8.) Semester

• „kleine Diplomarbeit“

• selbständigen Lösung einer ingenieurstechnischen Aufgabenstellung

• Aufwand 360h

Oberseminar

• Intensive Beschäftigung mit selbstgewählten technischen Thema

• Erlernen selbständiger wissenschaftlicher Recherchen und Ergebnisdokumentation

• Aufwand 60h

Themen für Studien-, Diplomarbeit und

Oberseminar finden sich auf den Webseiten der

Lehrstühle und auf konkrete Nachfrage


Folie 25

Einführungsprojekt Mechatronik


Folie 26


[Quelle: YouTube]


Folie 27

Der Staffelparcours


Folie 28


[Quelle: myrobotcenter.de]

Kennenlernen von …

… Sensorik … Aktorik

Inhalte


Folie 29


Entwurf einfacher Bewegungssteuerungen

Umsetzung auf einem Mirkocontroller

Inhalte

[Quelle: Lego]

[Quelle: ni.com]


Folie 30


Umsetzung zum Aufbau eines einfachen

mechatronischen Systems

Inhalte

Teamarbeit

Erarbeiten von Lösungskonzepten

Reflektion

Benötigter und erworbener Kompetenzen

Eigener Stärken und Schwächen


Folie 31


Folie

LEGO Mindstorms Set mit

EV3 Controller

Basis

[Quelle: Lego]

Programmierung über

National Instruments

LabVIEW


Folie 32


Termin

Organisatorisches

Einschreibung

18.11.2019 - 22.11.2019 Ab 14.10.2019

Auf Opal

https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/1550024755


Folie 33

Nutzen Sie Ihre TU-E-Mail-Adresse!

[email protected]

aktuelle Informationen und Änderungen zu Räumen/Zeiten werden nur an diese TU-E-Mail-Adresse versendet!

regelmäßig abrufen

Tipp: Mitarbeiter der TU (Wissenschaftler, Professoren etc.) können oft mit

[email protected] erreicht werden.

Einschub: Kommunikation

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]


Folie 34

Der Staffelparcours


Folie 35

• Farbcode lesen und Route speichern• Gerade Fahrt• Rechtsdrehung• Linksdrehung• Ziel

• Route zum Ziel folgen

Start

Aufgabe 1: Barcode lesen


Folie 36

• Zielstellung: Roboter findet autonom den Ausgang des Labyrinths finden

• Bedingung: Keine Wandberührung

(außer mit Sensorik)

Start

Ziel

Aufgabe 2: Labyrinth


Folie 37

Aufgabe 3: Gebirge

• 2 mögliche Wege zum Ziel• Kleine Stufen (2 cm)• Mittlere Stufen (4 cm)• Große Stufen (6 cm)

• Roboter führt folgende Aktionen aus:• Stufenhöhe erkennen• Stufe überwinden• Drehung um 90°


Folie 38

• 2 mögliche Soll-Trajektorien aus• Geraden und• Viertelkreisbögen

• Roboter folgt Trajektorie mit „Werkzeug“

• Roboter darf nur sanft beschleunigen• Ball wird während Fahrt balanciert

Start

ZielAufgabe 3: Werkzeugmaschine


Folie 39

Einführungsprojekt Video


Folie 40Studiengang Mechatronik Folie 40

Documents

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