376.041 Selected Topics - Mechatronics and Instrumentation
This course is in all assigned curricula part of the STEOP.
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2024S, VU, 4.0h, 5.0EC

Properties

  • Semester hours: 4.0
  • Credits: 5.0
  • Type: VU Lecture and Exercise
  • Format: Presence

Learning outcomes

After successful completion of the course, students are able to identify and remember the most important components of modern mechatronical consumer devices.

After successful completion of the course, students are able to understand and operated disassembled sensors and actuator.

 

Subject of course

Die LVA teilt sich in zwei Projektphasen:
Reverse Engineering (Verstehen) und Prototyping (Anwenden)

Die Studierenden werden zu Beginn in Kleingruppen eingeteilt (2-3 Personen) und erhalten für die Dauer der LVA beaufsichtigten Zugang zu den Arbeitslaboren, wo sie zuerst ein einfaches mechatronisches System analysieren (z.B. Drucker, Scanner, Festplatte, ...) und später anhand einer Aufgabenstellung einen Prototypen entwickeln sollen.

  1. In der ersten Projektphase (Reverse Engineering) lernen die Studierenden die einzelnen Komponenten der ihnen zugeteilten mechatronischen Systeme zu verstehen. Dabei sollen für jeden Sensor und Aktuator im System eigenständige Demonstratoren entworfen werden. Die für die Inbetriebnahme notwendigen Komponenten für die analogen und/oder digitalen Schaltungen werden zur Verfügung gestellt. Vorausgesetzt wird lediglich ein selbständiges Aneignen der notwendigen Fertigkeiten (Datenblätter finden/verstehen, OPV-Basisschaltungen, Mikrocontrollerprogrammierung, etc.).





  2. In der zweiten Projektphase (Prototyping) erhält jede Kleingruppe eine konkrete Aufgabenstellung. Basierend auf den Erkenntnissen des ersten Teils soll ein mechatronischer Prototyp entworfen und implementiert werden. Der Lösungsweg wird dabei nicht exakt vorgegeben, jedoch regelmäßig mit den Betreuer:innen diskutiert und am Ende der LVA im Zuge einer Präsentation evaluiert.

            Innenleben einer Festplatte V-Plotter Laserpointer Festplattenuhr
            Heißdrahtschneider Papierfliegerfaltmaschine Ostereimalroboter Heißdrahtschneider Ergebnisse

Während der gesamten LVA haben die Studierenden die Möglichkeit ihre Ideen, Konzepte und detaillierten Fragestellungen mit den Betreuer:innen in periodischen Projektmeetings zu diskutieren, wodurch einerseits ein eigenständiges Arbeiten, andererseits ein kontinuierlicher Fortschritt garantiert wird. Sollten die Studierenden zwischenzeitlich nicht weiter kommen, steht stets ein(e) Tutor:in (welche:r selbst die LVA abgeschlossen hat) mit Rat und Tat zur Verfügung.

Zusammenfassend lässt sich die LVA in folgende Punkte gliedern:

  • Kennenlernen von mechatronischen Komponenten durch praktische Aufgaben und Beispiele
  • Aufbau einzelner Aktuator und Sensor-Demonstratoren basierend auf den gegebenen Systemen
  • Selbstständiges Aufbauen, Evaluieren und Verbessern von Prototypen zu einer konkreten Aufgabenstellung

Teaching methods

Diese Lehrveranstaltung ist eine Laborübung in der durch praktisches Arbeiten und Analysieren an IT-Elektrogeräten die Funktionalität dieser als Gesamtsystem, aber auch die Aufgabe einzelner Komponenten eruiert wird. Hierfür werden ausgemusterte Geräte Schritt für Schritt zerlegt und die gefundenen Sensoren und Aktuatoren in Betrieb genommen und spezifiziert.

Im Anschluss daran werden auf Basis einer vorgegebenen Aufgabenstellung Prototypen neuer mechatronischer Systeme (z.B. CNC-Heißdrahtschneider, Papierfliegerfaltmaschine) aufgebaut und spezifiziert. Vorgesehen ist ein ausgewogenes Verhältnis zwischen mechanischem Aufbau, elektrischen Schaltungen und Software, wobei für alle drei Teilbereiche die praktische Ausübung und Anwendung der im Studium erworbenen Kenntnisse im Vordergrund steht.

Durch den gruppeninternen Austausch, aber auch die intensive Unterstützung durch Tutor:innen und die LVA-Betreuer:innen werden neue Kenntnisse (z.B. angewandtes Schaltungsdesign) und Fähigkeiten (z.B. Lötarbeiten) vermittelt.

Mode of examination

Immanent

Additional information

Bitte richten Sie alle organisatorischen und inhaltlichen Fragen an: pechgraber@acin.tuwien.ac.at

Die Vorbesprechung erfolgt vor Ort im Computerlabor des ACINs. Anwesenheitspflicht während der Vorbesprechung!

An den Labornachmittagen herrscht keine Anwesenheitspflicht. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Labors sehr gut genutzt werden, da nur dort Betreuung durch die Tuto:innenr und uneingeschränkter Zugriff auf die notwendigen Messgeräte und Laborutensilien besteht.

Für den Betrieb der Laborübung werden ausgemusterte Elektrogeräte verwendet. Folgende Geräte werden sehr gerne ganzjährig von Andreas Sinn (CA0529) entgegengenommen und unterstützen den Lehrbetrieb dieser Fachvertiefung:

  • Tintenstrahldrucker
  • Multifunktionsdrucker (Tintenstrahl)
  • Scanner
  • CD/DVD Laufwerke
  • Diskettenlaufwerke
  • Festplatten.

Lecturers

Institute

Course dates

DayTimeDateLocationDescription
Tue14:00 - 15:0005.03.2024 CA0426 (Computerlabor)Vorbesprechung und Gruppeneinteilung

Examination modalities

Die Lehrveranstaltung hat prüfungsimmanenten Charakter und wird auf Basis folgender Punkte beurteilt:

  • Laufende Evaluierung durch die Tutor:innen
  • Laufende Dokumentation mithilfe eines Laborbuchs
  • Präsentation der Einzeldemonstratoren (Sensoren, Aktuatoren in Phase 1)
  • Funktionsfähiger Prototyp einer mechatronischen Komponente basierend auf einer konkreten Aufgabenstellung (z.B.: einfaches Positioniersystem, Phase 2) mit Abschlusspräsentation

Course registration

Begin End Deregistration end
12.02.2024 09:00 04.03.2024 23:59 01.03.2024 23:59

Registration modalities

Due to the participant restriction, registered studentes who do not show up in the first lecture, will be replaced by students from the waiting list. Therefore we ask interested students from the waiting list to visit the perliminary discussion.

Curricula

Study CodeObligationSemesterPrecon.Info
033 235 Electrical Engineering and Information Technology Mandatory electiveSTEOP
Course requires the completion of the introductory and orientation phase

Literature

No lecture notes are available.

Miscellaneous

  • Attendance Required!

Language

German