GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 9105095032012 | Mechatronics Systems | Ders | 1 | 1 | 9,00 |
Dersin Seviyesi
Yüksek Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
Mekatronik sistemlerde kullanılan mekanik ve elektriksel elemanların çalışma ilkelerinin ve karakteristiklerinin tanıtılması, sınıflandırılması, karşılaştırılması, bu elemanların sistem içinde diğer elemanlar ile uyumluluğu, sistemin verimliliğine etkisi, matematiksel modellerinin kurulması ile ilgili temel bilgilerin verilmesi.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Doç. Dr. Mustafa Engin
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Mekatronik ve robotik sistemlerin mekanik prensiplerine göre tasarlanması ve benzeşimlerinin yapılması |
| 2 | Temel elektronik devre elemanlarının çalışma prensiplerinin açıklanması. |
| 3 | Basit analog ve dijital sinyal işleme devrelerinin tasarımı. |
| 4 | Uygun iş elemanları (aktüatör) ve sensörlerin seçimi ve gömülü sistemlerle bütünlüğünün sağlanması. |
| 5 | Uygun denetim yönteminin belirlenmesi. |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Ön bilgiler ve genel mekanik prensipleri, uzaysal tanımlamalar ve dönüşümler, manipülatör kinematiği, ters manipülatör kinematiği, Jakobienler, hızlar ve kuvvetler. Temel elektrik ve elektronik devre elemanları, sayısal elektronik devre elemanları ve devreleri, sayısal bellekler, PLD’ler. Veri dönüştürücüler, analog ve sayısal veri işleme, sayısal aktüatörler, sürekli sürümlü aktüatörler, güç elektroniği devre elemanları ve dönüştürücüler, genel sayısal ve analog sensörler.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|
| 1 | Ön bilgi ve Genel Tanımlamalar Konumlama ve yönlenmenin tanımlanması, manipülatörlerin düz kinematiği, manipülatörlerin ters kinematiği, hız, statik kuvvetler, tekillikler, dinamik, yörünge türetme. | ||
| 2 | Uzaysal Tanımlamalar ve Dönüşümler Konum, yönlenme ve çerçeveler (koordinat sistemleri), dönüşümler, bir çerçevenin başka bir çerçeveye göre tanımlanması. Öteleme, dönme ve genel dönüşüm işlemcileri, dönüştürme denklemleri. | ||
| 3 | Manipülatör Kinematiği Link bağlantılarının tanımlanması, işlemci uzayı. Endüstriyel Robotların kinematiği üzerine örnekler. | ||
| 4 | Manipülatörlerin Ters Kinematiği Çözülebilirlik: cebirsel ve geometrik yöntemlerin karşılaştırılması. Polinoma indirgeme yoluyla cebirsel çözüm. Manipülatörlerin ters kinematikleri ile ilgili çeşitli örnekler. Tekrar edebilirlik ve duyarlılık. | ||
| 5 | Jakobien: Hızlar ve Statik kuvvetler | ||
| 6 | Zamana bağlı değişken konum ve yönlenme notasyonu. Bir robotun uzuvlarının hareketi. Jakobien ve tekillik kavramları. Manipülatörlerde statik kuvvetler. | ||
| 7 | Temel elektrik ve elektronik devre elemanların incelenmesi.Diodlar; düz ve ters yön polarmalandırma, diod eşitliği, ters kırılma noktası ve zener diod, doğrultucular, gerilim katlayıcılar ve kırpıcılar. Transistörler; Bipolar Junction Transistörün çalışması ve özellikleri. Yükselteçler, eşdeğer devreleri, Differensiyal yükselteçler. Operasyonel yükselteçler; Ideal op-amp, differensiyel ve common-mode kazançları, common-mode rejection oranı. Op-Amp uygulamaları; Filtreler, inverting, non-inverting yükselteçler, toplayan, fark alan, integral ve türev alan yükselteçler. | ||
| 8 | Sayısal aritmetik; ikili, octal, hexadecimal sayı sistemleri. İşaretli sayıların ikili sayı sisteminde gösterimi. Toplayıcı ve çıkarıcı mantık devreleri. Sıralı mantık; S-R, D, ve J-K tutucular ve flip-floplar. Temel flip-flop uygulamaları, registerlar ve sayıcılar. Sayısal bellekler; tutucu, register, statik ve dinamik RAM, ROM, bellek organizasyonu. Programlanabilir Lojik Elemanlar; PAL, GAL, SPLD, CPLD ve FPGA. Sayısal sinysl işleme; ADC ve DAC. | ||
| 9 | Bileşimsel mantık; temel Boolean işlemleri (AND, OR, NOT) ve devre elemanları.. Boolean aritmetiği ve diğer Boolean işlemleri (XOR, NAND, NOR). Kodlayıcılar/kodçözücüler, multiplexers /demultiplexers. | ||
| 10 | Ara sınav | ||
| 11 | Manyetik devreler ve transformatörler; Manyetik alanlar, endüktans ve Mutual endüktans, manyetik meteryalle | ||
| 12 | DC makineler; DC Motor, DC Generatorlar, eşdeğer devresi ve performans analizi. | ||
| 13 | AC Makineler; 3-faz induction motor, eşdeğer devresi ve performans analizi, senkron makineler, tek fazlı motorlar, adım motorları, fırçasız DC motorlar. Güç elektroniği devre elemanları ve konverterler. | ||
| 14 | Sensörler; Anahtarlar, potansiyometreler, shaft enkoderler, | ||
| 15 | Pozisyon sensörleri; optik, ultra-sonik, hall-effect, reed anahtarları, elektrostatik sensörler. | ||
| 16 | Final sınavı |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1. Introduction to Robotics-Mechanicas and Control, John J. Craig, Pearson Prentice Hall, ISBN 0-13-123629-6. 2. Mechatronics: A Multidisciplinary Approach, W. Bolton, Prentice Hall, ISBN-13: 978-0273742869, 2011. 3. Mechatronics, Sabri Cetinkunt, John Wiley & Sons Inc ISBN-13: 978-0471479871, 2004. 4. Introductions to Mechatronics and Measurement Systems 3rd Editions, David G. Alcaitore and Michael B. Histand, McGraw Hill, ISBN 0-07-296305-0, 2007. 5. Electronic Devices and Circuit Theory, R. Boylestad, L. Nashelsky, Pearson Education, ISBN: 0136064639, 2008
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Derse Katılım | 14 | 4 | 56 |
| Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma | 8 | 8 | 64 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 20 | 20 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 60 | 60 |
| Okuma | 14 | 5 | 70 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 270 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | |
| ÖÇ 1 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | |
| ÖÇ 2 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | |
| ÖÇ 3 | 2 | 5 | 3 | 2 | 5 | 4 | |
| ÖÇ 4 | 4 | 4 | 4 | 5 | 3 | 3 | |
| ÖÇ 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek