IO3050 - Mechatronics

Introductie

“Tesla Model S regularly receives over-the-air software updates that add new features and functionality. The current Model S software version is 7.0 and includes Autopilot features such as automatic steering, lane changing, side collision avoidance and parallel parking.” https://www.teslamotors.com/support/software-updates.

Producten om ons heen worden steeds complexer. De functionaliteit wordt vaak niet alleen bepaald door de mechanica, maar ook door de elektronica en software. Mechatronica omvat de integratie van deze aspecten in product ontwerp en - fabricage, met het doel het functioneren te verbeteren of te optimaliseren. Dit betekent dat het ontwerp van de mechanica, elektronica, en de software in synergie gebeurt, aangezien ze alle invloed hebben op het eindresultaat. 
Waarom is mechatronica in het algemeen, maar vooral als keuzevak, voor een IO student interessant?

Mechatronica voor IO studenten

Mechatronische systemen in producten om ons heen zijn inmiddels zo gebruikelijk dat men er niet vaak meer bij stil staat. Toch speelt mechatronica steeds vaker een essentiële rol. Was het vroeger een elektromotor met een schakelaar die een handmixer in een elektrische mixer veranderde. Tegenwoordig moet een koffieautomaat zelf de kwaliteit van de koffie in de gaten houden en de parameters van het zetproces optimaliseren.
Voor dat laatste is veel meer nodig dan een motortje en een paar schakelaars.
Sensoren houden watertemperatuur, bonenhoeveelheid en andere zaken in de gaten, een microcontroller bepaalt de instelparameters en diverse motoren en andere actuatoren zorgen voor een optimaal resultaat.
Basiskennis van dergelijke besturingsprocsessen is daarom onmisbaar voor de moderne ontwerper die deze wil kunnen toepassen in zijn producten.

Doelstelling

Het keuzevak Mechatronica laat de IO ontwerper op een praktische manier kennis maken met de benodigde technologieën en de toepassing daarvan. Aan het eind van de cursus ben je in staat om een analyse te maken van een fysisch proces, simulatie toe te passen om het gedrag van je ontwerp te voorspellen, en daarna een werkend prototype te implementeren, te testen en te optimaliseren. . 

Inhoud van het vak

In een serie colleges maak je kennis met de geschiedenis en de toepassing van mechatronische systemen, wordt je geïntroduceerd in de mogelijkheden van sensoren, actuatoren, en besturingssystemen.
Daarnaast werk je in een groep van ongeveer 4 studenten aan een praktisch product (prototype) waarin je de opgedane kennis in praktijk brengt. Het project geeft jullie mogelijkheden tot eigen inbreng van creatieve variatie op de opdracht. Binnen de kaders van het vak behoort, in overleg met de coach, een zelf ingebracht project ook tot de mogelijkheden.
Je komt in aanraking met elektronica met alle mogelijkheden en beperkingen, microcontrollers en controle algoritmen, softwareontwikkeling en de fysieke bouw van een prototype. 
Afhankelijk van de mogelijkheden en jullie inzet organiseren we een publieke demonstratie van de prototypes in de faculteit. 
Een afsluitend individueel tentamen is de kers op de taart: daar laat je zien dat je niet alleen in een groep een prototype kunt bouwen en evalueren, maar dat je de onderliggende kennis voldoende beheerst en kunt toepassen. Het betreft een open boek tentamen.