OZNAKA

MEHATRONIKA

NIVO OSVAJANJA KOMPETENCE

OSNOVNI NIVO

RUTINSKI NIVO

NAPREDNI NIVO

ME1

Poznavanje zgradbe in delovanja elementov električnega kroga, elektronskih elementov ter elektronskih sklopov

ME2

Določanje obremenitev in nosilnosti  konstrukcijskih elementov

ME3

Poznavanje zgradbe in delovanja pnevmatičnih ter hidravličnih elementov oziroma sistemov

ME4

Poznavanje zgradbe in delovanja mehanskih elementov oziroma sklopov

ME5

Poznavanje zgradbe in delovanja električnih strojev oziroma naprav

ME6

Gradnja mehatronskih sistemov ter planiranje montaže in demontaže mehatronskih sistemov

ME7

Diagnosticiranje napak in popravila mehatronskih sistemov

ME8

Osnove robotskih sistemov

napredni nivo  

• FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• loči posamezne komponente električnega kroga,
• razume osnovne zakone v elektrotehniki,
• razume elektromagnetne pojave,
• našteje osnovne inštalacijske komponente,
• loči pojave v enosmernem in izmeničnem električnem krogu in izvede osnovne izračune (impedanca, upornost, efektivna in maksimalna napetost …),
• izmeri in izračuna napetost, tok, upornost, moč,
• določi elemente distribucije električne energije,
• določi prereze vodnikov in varovalk za njihovo varovanje,
• opiše osnovne preklopne elemente (rele, kontaktor …),
• našteje in opiše osnovne diskretne elektronske komponente (upor, kondenzator, dioda, tranzistor),
• opiše delovanje enosmernega ojačevalnika,
• opiše delovanje usmerniškega in razsmerniškega vezja,
• uporabi osnovne merilne pripomočke (osciloskop, funkcijski generator),
• nariše shemo električnega vezja, jo komentirati in povzame njene glavne značilnosti,
• logično sklepa,
• opiše delovanje H-mostička za napajanje in krmiljenje enosmernih motorjev.

Dijak:

• skrbi za svojo in varnost sodelavcev pri delu z električnim tokom,
• uredi delovno mesto tako, da ne ogroža sebe ali okolice,
• opredeli prednosti in slabosti različnih virov energije ter jih poveže z njihovim vplivom na okolje,
• uporabi informacije, ki jih dobi v strokovni literaturi,
• uporabi matematična orodja za reševanje tehničnih problemov,
• v svoji okolici poišče dobavitelja elektrokomponent in z njim naveže pogovor,
• izračuna veličine v enostavnem električnem krogu,
• glavne elemente električnega kroga opiše v vsaj enem tujem svetovnem jeziku,
• sprejema in razume informacije, ki jih dobi v pisni obliki,
• samostojno poišče dodatne informacije iz informacijskih virov in dobljene informacije kvalitetno ovrednoti,
• opravi kvantitativno primerjavo med izračunanimi (predvidenimi) dogodki in izmerjenimi (opazovanimi) dogodki,
• uporabi in predvidi elemente za varno delo z napravami pod visoko napetostjo dotika,
• uporabi (izdela) preprost H-mostiček za krmiljenje enosmernega motorja.

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• definira lastnosti togega telesa,
• definira silo in moment sile v ravnini,
• zapiše ravnotežne enačbe statike v ravnini,
• definira nosilni sistem v ravnini in našteje vrste podpor ter obremenitev,
• razloži pomen notranjih sil v elementih nosilnih sistemov,
• definira prečni prerez elementov nosilnih sistemov,
• definira lastnosti deformabilnega telesa,
• definira napetosti, deformacije in zvezo med napetostmi in deformacijami,
• pojasni osnovne principe pri dimenzioniranju nosilnih elementov (dimenzioniranje na dopustno napetost, dimenzioniranje na življenjsko dobo),
• ugotoviti vrsto in porazdelitev napetosti v nosilnih elementih glede na način obremenitve (nateg, tlak, strig, upogib, vzvoj, uklon),
• definira silo trenja,
• zapiše osnovne enačbe za izračun kinematičnih veličin pri premočrtnem in krivočrtnem gibanju masne točke,
• zapiše osnovne enačbe za izračun kinematičnih veličin pri translacijskem in rotacijskem gibanju togega telesa,
• pojasni osnovne zakone pri gibanju masne točke in togega telesa kinetike (II. Newtonov zakon, Eulerjeva enačba, energijski zakon).

Dijak:

• izračuna komponente vektorja sile v ravnini,
• izračuna moment sile v ravnini,
• uporabi ravnotežne enačbe statike za izračun ravnotežja sil v ravnini,
• uporabi enačbe statike za določitev notranjih sil v elementih nosilnega sistema,
• izračuna statične veličine prerezov,
• izmeri mehanske lastnosti materialov,
• izračuna napetosti v nosilnih elementih pri različnih načinih obremenitve (nateg, tlak, strig, upogib, vzvoj, uklon),
• uporabi osnovne enačbe za izračun kinematičnih veličin pri premočrtnem in krivočrtnem gibanju masne točke,
• uporabi osnovne enačbe za izračun kinematičnih veličin pri translacijskem in rotacijskem gibanju togega telesa,
• uporabi osnovne enačbe kinetike pri gibanju masne točke in togega telesa,
• uporabi programsko opremo za izračun statičnih in dinamičnih veličin.

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• opiše proces, zgradbo in delovanje elementov za pridobivanje in pripravo stisnjenega zraka,
• opiše postopke izločanja vlage,
• opiše pnevmatsko inštalacijo, njene elemente in zgradbo,
• opiše vlogo pripravne skupine za stisnjeni zrak,
• nariše enostavno pnevmatsko krmilje,
• opiše zgradbo in delovanje hidravličnega agregata,
• opiše zgradbo in delovanje hidravličnega akumulatorja,
• opiše vlogo hidravličnega akumulatorja v krmilnem sistemu,
• opiše zgradbo in delovanje signalnih, krmilnih in delovnih pnevmatičnih oziroma hidravličnih sestavin,
• opiše zgradbo in delovanje avtomatiziranih pnevmatičnih, hidravličnih strojev in naprav,
• ovrednoti energijo v enoti volumna različnih energentov,
• pojasni energijsko pretvorbo,
• oceni vpliv uporabljenih medijev na okolje,
• uporabi strokovno terminologijo v slovenskem in tujem jeziku,
• razloži pnevmatske simbole,
• številčno in črkovno opiše pnevmatske priključke na ventilu,
• razloži hidravlične simbole,
• opiše zgradbo in lastnosti zbiralnika stisnjenega zraka,
• loči med signalno in delovno energijo v pnevmatiki,
• razlikuje direktno in indirektno elektropnevmatsko krmilje,
• razlikuje direktno in indirektno elektrohidravlično krmilje.

Dijak:

• iz informacijske zbirke poišče podatke, ki so potrebni za vrednotenje uporabljenega elementa,
• samostojno poišče informacijo o principu delovanja njemu neznanega elementa,
• tvorno deluje v skupini (timu),
• načrtuje časovno razdelitev dela (terminski plan),
• predvidi nevarnosti, ki pretijo njemu, sodelavcem in okolici pri delu s hidravličnimi in pnevmatskimi sistemi,
• uporabi enostavna strokovna navodila v tujem jeziku,
• uporabi priročnike, tabele, diagrame, standarde, navodila proizvajalcev,
• predvidi ukrepe varstva pri delu na delovnem mestu,
• uporabi informacijsko tehnologijo in programsko opremo pri načrtovanju ter reševanju problemov,
• izbere ustrezno pnevmatično ali hidravlično sestavino,
• varno opravi tlačni preizkus hidravličnega sistema,
• izvede enostavno vezavo hidravličnega krmilja na didaktičnem pultu po hidravličnem načrtu,
• izvede enostavno vezavo pnevmatskega krmilja na didaktičnem pultu po krmilni shemi.

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• pojasni princip delovanja preprostih mehanizmov.

Dijak:

• uporabi elemente za zvezo (kovica, zatič, vijak, vskočnik, sornik, moznik),
• uporabi vzmeti,
• uporabi osi in gredi za prenos gibanja,
• uporabi ležaje (drsne in kotalne),
• uporabi sklopke za prenos gibanja,
• uporabi gonila za prenos gibanja (jermensko, verižno in zobniško gonilo),
• uporabi priročnike, tabele, diagrame, standarde,
• uporabi informacijsko tehnologijo in programsko opremo pri načrtovanju in reševanju problemov,
• prepozna, dimenzionira in izbere elemente za zvezo (kovica, zatič, vijak, vskočnik, sornik, moznik, zveza s silo),
• prepozna, dimenzionira in izbere vzmeti,
• izračuna dimenzije osi in gredi,
• prepozna, dimenzionira in izbere ležaje (drsni in kotalni ležaji),
• prepozna in izbere sklopke,
• prepozna, dimenzionira in izbere elemente gonil (jermensko, verižno in zobniško gonilo).

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• razlikuje med različnimi vrstami elektromotorjev,
• poveže pojme: sila, moment, delo, energija, izkoristek.

Dijak:

• določi osnovne parametre transformatorja, ga pravilno priključi,
• izbere ustrezen elektromotor za pogon mehanskega sklopa,
• predvidi in nastavi elemente za zaščito elektromotornih pogonov,
• nastavi osnovne parametre servo in koračnega motorja in ga pravilno priključi,
• vzdržuje osnovne mehanske in električne dele motorjev.

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• opiše proces gradnje mehatronskih sklopov skozi faze planiranja, koncipiranja, vrednotenja, detajliranja in priprave na izvedbo,
• določi vrstni red potrebnih aktivnosti pri snovanju in konstruiranju novega sklopa,
• vrednoti izbrane rešitve, koncepte, variante,
• opiše zgradbo strojev in naprav ter funkcije njihovih delov,
• opiše postopek sestavljanja in razstavljanja sklopov,
• opiše funkcijo in delovanje zaščitnih naprav in jih namesti v skladu s predpisi.

Dijak:

• uporabi kataloge, priročnike, tabele, diagrame, načrte, standarde,
• razdeli mehatronski sistem na delne sklope,
• načrtuje preproste mehatronske sklope,
• izvede montažo mehatronskih sklopov (vodil, pogonskih strojev, pozicionirnih sistemov, merilnih sistemov, sistemov vodenja),
• pravilno uporabi orodja in priprave pri sestavljanju in razstavljanju,
• izvede enostavne nastavitve novega sklopa, stroja,
• izvede razgradnjo stroja in pripravi elemente za reciklažo v skladu z ekološkimi zahtevami.

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• analizira tok signalov in funkcije mehatronskih sestavin s pomočjo blokovnih shem,
• predvidi možna mesta okvar.

Dijak:

• uporabi osnovne metode pri diagnosticiranju napak in upošteva navodila – algoritme proizvajalcev,
• zamenja okvarjen mehatronski sklop (elemente za zvezo, ležaje, sklopke, elemente gonil, pnevmatične, hidravlične in elektronske elemente sistemov vodenja),
• izvede funkcionalni preizkus zamenjanega dela in celotnega stroja po popravilu,
• odkrije vzroke okvar,
• uporabi priročnike, tabele, diagrame, načrte, standarde, navodila proizvajalcev,
• načrtuje potek razstavljanja in sestavljanja naprave ali sklopa.

FORMATIVNI CILJI

Dijak:

• pozna in opiše osnovne strukture robotskih mehanizmov (robotske roke, robotska zapestja in prijemala, mobilne robote s kolesi, mobilne robote z nogami – dvonožne, štiri-, šest- ali osemnožne), humanoidne robote, členkaste robote, kačam podobne robote ipd.,
• loči med odprtimi in zaprtimi kinematičnimi verigami mehanizmov in navede osnovne elemente mehanizma (sklep, člen),
• pozna in opiše osnovne strukture robotskih rok (kartezijev, cilindrični, sferni, scara, antropomorfni …),
• pozna pojem prostostne stopnje in zna določiti število prostostnih stopenj za posamezne strukture robota,
• zaveda se pomena položaja in orientacije v prostoru in opiše primere nalog, ki jih lahko izvedemo samo z neko določeno orientacijo,
• primerja zgradbo in načine gibanja humanoidnega robota z zgradbo in gibanjem človeškega telesa (npr. skelet z mehanizmom, motorje z mišicami, senzorje s čutili, kot so vid, sluh, tip ipd.), podobno primerja zgradbo in načine gibanja mobilnega robota z nogami z ustrezno živaljo (pes, mravlja, pajek, v primeru letečih robotov tudi muha),
• razčleni vrste in načine premikanja robotskega mehanizma ter problem stabilnosti robota med gibanjem (npr. robot ne sme pasti ali se prevrniti),
• pozna pojem avtonomnega delovanja robota in opiše primere avtonomnih in neavtonomnih robotov,
• razčleni soodvisnost med senzorji robota in avtonomnostjo robota,
• pozna in opiše delovni prostor robota ter morebitne omejitve in ovire gibanja robota (nevarnost trka, padca ipd.),
• spozna pojem redundantne in neredundantne robotske strukture in razčleni potrebo po redundanci v določenih nalogah,
• spozna tipične industrijske aplikacije robotskih rok (npr. manipulacijo predmetov, paletiranje, varjenje …),
• spozna neindustrijske aplikacije robotov (npr. v jedrskih elektrarnah, v kmetijstvu robotske kosilnice, robote za ekološko škropljenje, v medicini za operacije in pregled, doma – robotski sesalec ipd.),
• spozna aplikacije robotov, kjer je za izvedbo robotske naloge potrebna usklajenost oziroma sodelovanje dveh ali več robotov (npr. robotske linije, dve robotski roki nosita 1 predmet, več mobilnih robotov raziskuje teren ipd.) ali interakcija s človekom.

Dijak:

• zgradi preprost primer robotske roke z 2-3 prostostnimi stopnjami in jo krmili, po možnosti tudi regulira in vodi po notranjih koordinatah,
• zgradi preprost mobilni robot s kolesi in ga krmili, po možnosti tudi regulira in vodi za izvedbo določene naloge,
• zgradi preprostega mobilnega robota z dvema, štirimi ali šestimi nogami ali humanoidnega robota in ga krmili, po možnosti tudi regulira in vodi za izvedbo določene naloge,
• enemu izmed robotov, ki jih je sam zgradil, doda senzorje in poveča avtonomnost delovanja (npr. vožnja po labirintu, robotski nogomet),
• razčleni uporabnost zgrajenega robota v industriji, kmetijstvu, gradbeništvu, medicini, vesolju, doma …