Načrtovanje elektro-mehanskih izdelkov

Opis predmeta

Povezava električnih in mehanskih sklopov, načrtovanje, prototipiranje, integracija mehanskih in električnih sistemov; Tehniška dokumentacija: prostorske projekcije, prerezi, šrafure, kotiranje, označevanje površin, tolerance, spoji, ležaji; Načrtovanje mehanizmov: koncept CAD načrtovanja mehanskih sklopov (potek), načrtovanje posameznega elementa, integracija posameznih elementov – definicija prostostnih stopenj med elementi, omejitve gibanja prostostnih stopenj; Simulacije mehanizmov: parametriranje, statika, kinematika, dinamika in animacija; Izdelava prototipov mehanskih sistemov: sestavna risba, rezkanje, struženje, 3d printanje; Načrtovanje električnih vezij 1: komponente, funkcionalne, termične, vibracijske, EMI/EMC zahteve, ozemljevanja, analogni/digitalni signali, načrtovanje sheme, elementa, oblike tiskanine, razporeditve na vezju, povezovanje PCB; Izdelava prototipov električnih sistemov: rezkanje, jedkanje; Tehnike: montaže elementov, tehnologije spajkanja, varnost, ESD zaščita; Integracija mehanskih in električnih sklopov: montaža, električne povezave.

Cilji in kompetence

Predmet seznanja študenta z računalniško podprtim načrtovanjem objektov, konstrukcijsko in prostorsko sintezo ter animacijo in načrtovanjem električnih vezij. Cilj je tudi obvladovanje zahtevnejših programskih sklopov, uporabljenih na konkretni primerih.

Metode poučevanja in učenja

Multimedijsko podprta predavanja, projektno delo, laboratorijske vaje, simulacije. Kombinacija skupnega in individulanega dela ob vodstvu pedagogov, izmenjava mnenj.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:
– konstruirati mehanske sisteme z aktivnimi prostostnimi stopnjami (na primer, robot),

– uporabljati programsko okolje Autodesk Inventor (elementi, sestavi, simulacije, analize, tehniške risbe),

– izbrati osnovne strojne elemente,

– načrtati električno shemo elektromehanskega izdelka,

– razviti računalniški model električnih komponent,

– zasnovati tiskano vezje elektronike izdelka do faze primerne za proizvodnjo.

Reference nosilca

1. AMBROŽ, Miha, HUDOMALJ, Uroš, MARINŠEK, Alexander, KAMNIK, Roman. Raspberry Pi-based low-cost connected device for assessing road surface friction. Electronics, Mar. 2019, vol. 8, iss. 3, str. 1-16.
2. ŠLAJPAH, Sebastjan, KAMNIK, Roman, MUNIH, Marko. Compensation for magnetic disturbances in motion estimation to provide feedback to wearable robotic systems. IEEE transactions on neural systems and rehabilitation engineering, Dec. 2017, vol. 25, no. 12, str. 2398-2406.
3. PODOBNIK, Janez, REJC, Jure, ŠLAJPAH, Sebastjan, MUNIH, Marko, MIHELJ, Matjaž. All-terrain wheelchair : increasing personal mobility with a powered wheel-track hybrid wheelchair. IEEE robotics & automation magazine. Dec. 2017, vol. 24, no. 4, str. 26-36.
4. MALOSIO, Matteo, CAIMMI, Marco, COTTI COTTINI, Michele, CREMA, Andrea, DINON, Tito, MIHELJ, Matjaž, MOLINARI-TOSATTI, Lorenzo, PODOBNIK, Janez, PRINI, Alessio, SENECI, Carlo, SPAGNUOLO, Giulio. An affordable, adaptable, and hybrid assistive device for upper-limb neurorehabilitation. Journal of rehabilitation and assistive technologies engineering. 2016, vol. 3, str. 1-12.
5. MIHELJ, Matjaž, BAJD, Tadej, UDE, Aleš, LENARČIČ, Jadran, STANOVNIK, Aleš, MUNIH, Marko, REJC, Jure, ŠLAJPAH, Sebastjan. Robotics. 2nd ed. Cham: Springer, [2018], cop. 2019. IX, 251 str.

Temeljni viri in literatura

1. J.D. Bethune: Engineering Design Graphics with Autodesk® Inventor®2020, 2020.
2. C. Waguespack, T. Tremblay: Mastering Autodesk Inventor 2015 and Autodesk Inventor LT 2015, Autodesk Official Press, 2014.
3. P. Wilson, The Circuit Designer's Companion, Newnes, 2012.
4. C. Coombs, Printed Circuits Handbook, McGraw-Hill Professional, 2007.
5. N. Sclater, Mechanisms and Mechanical Devices Sourcebook, Fifth Edition, 2011.
6. R. O. Parmley, Illustrated Sourcebook of Mechanical Components, 2000.