GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR
Mechatronikai mérnöki mesterképzési szak Szakfelelős: Dr. Korondi Péter
KÉPZÉSI TÁJÉKOZTATÓ
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR
KÉPZÉSI TÁJÉKOZTATÓ a mechatronikai mérnöki mesterszak (MSc) 2013/2014. tanév 2. félévétől beiratkozott hallgatói részére
Budapest, 2014. január
A BME Gépészmérnöki Kar Dékáni Hivatalának tájékoztató kiadványa.
Összeállította: a Dékáni Hivatal Oktatási Csoportja
Szakfelelős:
Dr. Korondi Péter
[email protected]
Az aktuális tájékoztató letölthető: http://www.gpk.bme.hu/MSc/
2
Tartalomjegyzék
1. Előszó ......................................................................................................................7 2. A mechatronikai mérnöki pályáról és a képzésről ..................................................8 3. Követelmények, szabályozások ............................................................................. 10 4. Az oktatási tevékenységben részt vevő karok és szervezeti egységek ................. 11 5. A mechatronikai mérnök mesterszak tanterve ..................................................... 12 5.1. Általános tudnivalók ............................................................................................. 12 5.2. Adaptív mechatronikai szerkezetek specializáció ............................................... 14 A specializáció tanterve ............................................................................................................. 14 A specializáció sajátosságai ...................................................................................................... 15 Záróvizsga tárgyak..................................................................................................................... 15
5.3. Biomechatronika specializáció ............................................................................ 16 A specializáció tanterve ............................................................................................................. 16 A specializáció sajátosságai ...................................................................................................... 17 Záróvizsga tárgyak..................................................................................................................... 17
5.4. Gyártórendszerek és robotok specializáció......................................................... 18 A specializáció tanterve ............................................................................................................. 18 A specializáció sajátosságai ...................................................................................................... 19 Záróvizsga tárgyak..................................................................................................................... 20
5.5. Integrated Engineering and Renewables specializáció ...................................... 21 A specializáció tanterve ............................................................................................................. 21 A specializáció sajátosságai ...................................................................................................... 22 Záróvizsga tárgyak..................................................................................................................... 22
5.6. Intelligens beágyazott rendszerek specializáció ................................................. 23 A specializáció tanterve ............................................................................................................. 23 A specializáció tanterve 2015. februártól ................................................................................. 24 A specializáció sajátosságai ...................................................................................................... 25 Záróvizsga tárgyak..................................................................................................................... 26
5.7. Járműmechatronika specializáció ....................................................................... 27 A specializáció tanterve ............................................................................................................. 27 A specializáció sajátosságai ...................................................................................................... 28 Záróvizsga tárgyak..................................................................................................................... 28
5.8. Optomechatronika specializáció .......................................................................... 29 A specializáció tanterve ............................................................................................................. 29 A specializáció sajátosságai ...................................................................................................... 30
3
Záróvizsga tárgyak..................................................................................................................... 30
6. A szak tantárgyainak rövid leírása ........................................................................ 31 6.1. Természettudományos alapismeretek ................................................................ 31 Differenciálegyenletek alkalmazásai – BMETE90MX51........................................................... 31 Sztochasztikus rendszerek matematikája – BMETE90MX52 .................................................. 31 Válogatott fejezetek az elektrotechnikából – BMEVIAUM020.................................................. 31 Mechanikai rendszerek dinamikája – BMEGEMMMM01 ......................................................... 31 Optika – BMEGEMIMM21 .......................................................................................................... 32 Anyagtudomány – BMEGEMTMK02 .......................................................................................... 32
6.2. Szakmai törzsanyag ............................................................................................. 32 Digitális szervóhajtások – BMEGEMIMMDS ............................................................................. 32 Biomechatronikai modellezés és szimuláció – BMEGEMIMMBM .......................................... 33 Irányításelmélet – BMEVIIIM016 ............................................................................................... 33 Beágyazott rendszerek – BMEVIMIM023 .................................................................................. 33 Gépi látás – BMEVIIIM021 ......................................................................................................... 34 Elektronikai technológia – BMEVIETM022 ............................................................................... 34 Diplomatervezés A és Diplomatervezés B................................................................................ 34
6.3. Gazdasági és humán ismeretek........................................................................... 35 Energetikai gazdaságtan - BMEGEENMKEE ........................................................................... 35 Műanyaghulladék menedzsment - BMEGEPTMK61 ................................................................ 35 Alkalmazott vezetéspszichológia - BMEGT52MS01 ................................................................. 35 Környezet- és erőforrásgazdaságtan - BMEGT42M003 .......................................................... 35 Minőségmenezsment - BMEGT20M002 ................................................................................... 36 Marketing - BMEGT20M003 ...................................................................................................... 36 Európai gazdasági jog - BMEGT55M001................................................................................... 36
6.4. Az adaptív mechatronikai szerkezetek specializáció tantárgyai ........................ 37 Adaptív mechatronikai rendszerek – BMEGEMIMMAM ........................................................... 37 Mechatronikai szimulációk – BMEGEMIMMMS ....................................................................... 37 Finommechanikai konstrukció - BMEGEMIMMFK .................................................................. 37 Önálló projekt – BMEGEMIMMPR............................................................................................. 37 Válogatott fejezetek a biomechatronikából – BMEGEMIMMVB............................................... 38 Mikroprocesszoros irányítás – BMEGEMIMM3B ..................................................................... 38 Robotrendszerek tervezése és modellezése – BMEGEMIMMRR ............................................ 38 Mobil robotok – BMEGEMIMMMR ............................................................................................ 39 Mesterséges intelligencia – BMEGEGTMM83 .......................................................................... 39 Újrakonfigurálható technológiák nagyteljesítményű alkalmazásai – BMEVIMIM364 .......... 39 Mikrorendszerek tervezése – BMEVIMIM363 ......................................................................... 40 Különleges robotok és robotalkalmazások – BMEGEGTMGV3 ............................................. 40
4
6.5. A biomechatronika specializáció tantárgyai ........................................................ 41 Válogatott fejezetek a biomechatronikából – BMEGEMIMMVB............................................... 41 Mechatronikai szimulációk – BMEGEMIMMMS ....................................................................... 41 Orvostechnikai anyagok II. – BMEGEMTMGK4 ......................................................................... 41 Önálló projekt – BMEGEMIMMPR............................................................................................. 42 Kép- és modellalkotó eszközök az orvosi gyakorlatban – BMEGEMIMMKA .......................... 42 Biomechanika – BMEGEMMMG16 ............................................................................................ 42 Multifunkcionális polimerek – BMEGEPTMG15 ....................................................................... 43 Adaptív mechatronikai rendszerek – BMEGEMIMMAM ........................................................... 43 Finommechanikai konstrukció - BMEGEMIMMFK .................................................................. 43 Biológiai anyagok biomechatronikai modellezése – BMEGEMIMMBA ................................. 44 Hemodinamika – BMEGEVGMG06 .......................................................................................... 44
6.6. A gyártórendszerek és robotok specializáció tantárgyai .................................... 44 Ipari robottechnika – BMEGEGTMM53 ..................................................................................... 44 Termeléstervezés és irányítás – BMEGEGTMK41.................................................................... 44 Gépek és robotok programozása – BMEGEGTMM54............................................................... 45 CNC gépek és robotok szimulációja – BMEGEGTMM8 ............................................................ 45 Különleges robotok és robotkezek – BMEGEGTMM67 ............................................................ 45 Robotos gyártórendszerek tervezése – BMEGEGTMM66 ........................................................ 46 Számítógéppel integrált gyártás – BMEGEGTMM84 ................................................................ 46 Intelligens robotok – BMEVIIIM247 ........................................................................................... 46 Mobil robotok – BMEGEMIMMMR ............................................................................................ 47 Precíziós és ultraprecíziós megmunkálások – BMEGEGTMM92 .......................................... 47 Fogazatok gyártása – BMEGEGTMGV5 ................................................................................... 47
6.7. Az Integrated Engineering and Renewables specializáció tantárgyai ................ 47 Advanced Power Electronics (Teljesítményelektronika) – BMEVIAUM014 ............................. 47 Project Laboratory (Projekt laboratórium) – BMEVIAUM021 .................................................. 48 Dynamics of Machines (Gépek dinamikája) – BMEGEMMMM02 ............................................. 48 Novel Technologies and Renewables (Újfajta technológiák megújuló energiákkal) – BMEVIAUM019 ..................................................................................................................................... 48 Web-based Laboratory (Web alapú laboratórium) – BMEVIAUM009 ...................................... 48 Structural Analysis (Szerkezetanalízis) – BMEGEGIMGSA ...................................................... 48 Programmable Digital Devices (Programozható digitális áramkörök) – BMEVIAUM007 ...... 49 Motion Control (Mozgásszabályozás) – BMEVIAUM003 ........................................................... 49 Industrial Embedded Systems (Ipari beágyazott rendszerek) – BMEVIAUM010 .................... 49
6.8. Az Intelligens beágyazott rendszerek specializáció tantárgyai .......................... 49 Beágyazott operációs rendszerek – BMEVIAUMA08 ............................................................... 49 Rendszerarchitektúrák – BMEVIMIM149, új kód: BMEVIMIMA08 ........................................... 50 Valósidejű rendszerek – BMEVIAUM16 .................................................................................... 50
5
Robotirányítás rendszertechnikája – BMEVIAUM255, új kód: BMEVIAUMA10 ....................... 51 Funkciófejlesztési technológiák – BMEVIIIMA08 ..................................................................... 51 Intelligens robotok – BMEVIIIM247 ........................................................................................... 52 Rendszerarchitektúrák laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIMIM018 ....................... 52 Irányítástechnika és képfeldolgozás laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIIIM017 .... 53 Rendszer és alkalmazástechnika laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIAUM016 ..... 53 Önálló laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIAUM017................................................ 53 Önálló laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIIIM018 .................................................. 54 Önálló laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIMIM019 ................................................ 54
6.9. A Járműmechatronika specializáció tantárgyai .................................................. 54 Járműelektronika – BMEKOGJM952 ........................................................................................ 54 Belsőégésű motorok menedzsmentje – BMEGEENMMBM .................................................... 55 Alkalmazott beágyazott rendszerek – BMEVIMIM017 ............................................................. 55 Önálló járműmechatronika labor – BMEGEMIMM3A .............................................................. 55 Belsőégésű motorok környezettechnikája – BMEGEENMMBK .............................................. 55 Fékrendszerek, hajtásrendszerek és kormányrendszerek mechatronikája – BMEKOGJM951 .............................................................................................................................................................. 56 Járművek villamos hajtásai – BMEVIVEM017 .......................................................................... 56
6.10. Az Optomechatronika specializáció tantárgyai ................................................. 56 Vizuális optika – BMEGEMIMMVO ........................................................................................... 56 Fotonika – BMEGEMIMMFO .................................................................................................... 57 Önálló projekt – BMEGEMIMMPR ........................................................................................... 57 Lézertechnika – BMEGEMIMM29 ........................................................................................... 57 Finommechanikai konstrukció - BMEGEMIMMFK ................................................................ 58 Optomechatronikai mérések – BMEGEMIMMOM .................................................................. 58 Optomechatronikai számítások – BMEGEMIMMOS ............................................................... 58 Képfeldolgozás – BMEGEMIMMKF ......................................................................................... 58
6.11. Szabadon választható tárgyak............................................................................ 59
6
1. ELŐSZÓ A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Karán 1871 óta folyik mérnökképzés. A Kar első alkalommal 2005-ben indította el négy szakon az Európai Felsőoktatási Térségben egységesített BSc (Bachelor of Science) alapdiplomás képzést. E négy szak: a gépészmérnöki szak, az energetikai mérnöki szak, a mechatronikai mérnöki szak és az ipari termék- és formatervező mérnöki szak. A képzés valamennyi szakon hétszemeszteres. A mechatronikai mérnöki szak alapképzésében törekedtünk arra, hogy megőrizzük eddigi oktatásunk értékeit és igyekeztünk olyan specializáció választékot biztosítani, amihez egyrészt a személyi és infrastrukturális feltételek magas szinten rendelkezésre állnak, másrészt, ami a munkaerőpiaci elhelyezkedésre jó esélyt teremt. A mechatronikai mérnök mesterképzés egyenes folytatása az alapképzésnek, az itt található specializációok is nagyrészt megfelelnek az alapképzés specializációainak, azonban éppen az ipari igények kielégítésének érdekében kismértékű eltérés tapasztalható az alapképzéshez képest. Az egyes tudományterületekhez tartozó laboratóriumok folyamatos fejlesztésével az elméleti képzés mellett a gyakorlatorientált képzés feltételeit teremtettük meg, segítve ezzel a hallgatók mérnöki készségeinek biztos alapokra helyezését. Az informatika a képzés valamennyi területét áthatja, a korszerű tervezéshez és modellezéshez számos nagyértékű szoftver áll rendelkezésre. A mestermérnöki szakon nemcsak a BME-n végzett alapdiplomás (BSc) mérnökök tanulhatnak, hanem az ország bármely felsőoktatási intézményében végzett mechatronikai mérnöki, gépészmérnöki, villamosmérnöki, energetikai mérnöki BSc diplomával rendelkezőket is. Remélem és hiszem, hogy a képzés során olyan mechatronikai mérnökké válnak, akik mindenben eleget tesznek Pattantyús Á. Géza néhai műegyetemi professzor által megfogalmazott elvárásoknak: „A mérnöki hivatás felelősségteljes gyakorlásához az alapos szaktudáson felül széles látókörre, erkölcsi értékkel párosult jellemerőre és felelősségtudatra van szükség.” Mindnyájuknak jó egészséget, elegendő akaraterőt és tanulmányi sikereket kíván:
Dr. Czigány Tibor dékán
7
2. A MECHATRONIKAI MÉRNÖKI PÁLYÁRÓL ÉS A KÉPZÉSRŐL A mechatronikai mérnöki szak az egyik olyan mérnöki szak, amely a régi rendszerben (a Bologna-i dekrétumban elfogadott lineáris kétciklusú rendszer előtti, ú. n. egyciklusú képzésben) nem létezett. Új szakról lévén szó, ezért nagyon fontosnak tartjuk, hogy az előre belátható műszaki fejlődést is figyelembe véve, vázoljuk a mechatronikai mérnöki pályát és az erre felkészítő képzést. Induljunk ki abból, hogy milyen folyamatok játszódnak le a műszaki fejlődésben, és próbáljuk megbecsülni, hogy a most beiratkozott hallgató milyen kihívásokkal találja magát szemben a végzéskor. A műszaki fejlődésben persze nagyon sok folyamat nyomon követhető, a mi szempontunkból a legfontosabbat nagyon egyszerű megfogalmazni: az ember az idők folyamán egyre intelligensebb és intelligensebb gépeket hozott létre. Ezzel a gondolattal nem is volt semmi probléma addig, ameddig a gépek intelligenciáját pusztán mechanikus szerkezetekkel, például bütykökkel, ütközőkkel, emelőkarokkal meg lehetett oldani. Azonban a múlt század második felében az informatika olyan rohamos fejlődésnek indult, amelynek egyszerűen nincs párja a műszaki fejlődésben. Ez viszont azt jelentette, hogy a mesterséges intelligencia hordozója egyértelműen az elektronika lett. Ráadásul az elektronikus és az informatikai elemek kezdtek beépülni az addig tisztán gépészeti rendszerekbe. A beépülés idővel, a múlt század 80-as, 90-es éveiben egybeépülést, azaz integrációt is jelentett, az eredmény pedig az eddigiekhez képest egy sokkal hatékonyabb, általában optimalizált rendszer (gép, eszköz) lett, amelyet az integráció miatt már nem lehetett mechanikai, elektronikus vagy informatikai egységekre szétszedni (vagy úgy konstruálni), csakis egységes egészként, rendszerszemlélettel lehet az ilyen rendszereket megközelíteni. Az ilyen eszközökkel, berendezésekkel foglalkozik a mechatronika. A mechatronikai mérnököknek pedig az egyik fő feladatuk, hogy ilyen integrált, mesterséges intelligenciával rendelkező rendszereket mestermérnöki szintű végzettséggel tervezzenek. A mechatronika tudományterületének meghatározására a legelfogadottabb definíció így hangzik: a mechatronika a gépészet, az elektronika és az informatika egymás hatását erősítő integrációja a gyártmányok és folyamatok tervezésében és gyártásában. Bár ez a megfogalmazás elég tágan határozza meg a mechatronikát, mégis szükséges néhány megjegyzést hozzáfűzni. Az első, hogy a mechatronikában alapvetően mindig egy gépről, vagy gépészeti rendszerről van szó, ez áll a középpontban, és ezt kell elektronikával, informatikával (lehet mondani mesterséges intelligenciával) ellátni, felszerelni. Ezért tartoznak a mechatronikai képzések általában a gépészmérnökséghez, és a gépészmérnöki karokhoz. A második fontos megjegyzés a definícióban az egymás hatását erősítő (idegen szóval szinergikus) hatás, amely az egyes részrendszerek integrációjára, és ebből következően a hatékonyabb és optimalizáltabb működésre, az eddig nem létező, új minőségre utal. A mesterséges intelligencia elterjedésének, az egyre integráltabb konstrukciók megjelenésének ma nem látszanak a határai, ezért jogos az a feltételezés, hogy ez az integrációs folyamat tovább fog haladni, és a mechatronikai berendezések uralni fogják a következő évtizedeket, és a gépészet minden ágazatába behatolnak, még oda is, ahol ma még nem is gondolunk rá.
8
Összefoglalva: a mechatronikai mérnöki tevékenység, és az ennek megfelelő képzés egyik legfontosabb jellemzője, hogy a hagyományos tudományterületek között helyezkedik el, idegen szóval interdiszciplináris jellegű. Ezért több is, meg kevesebb is, mint a gépészmérnöki és villamosmérnöki tevékenység és képzés, egyetlen szóval jellemezve: más. Kevesebb abban, hogy órarendi korlátok miatt szükségszerűen kevesebb ismeretanyagot kapnak a hallgatók a gépészet és a villamosság területéről, mint a gépészmérnök vagy villamosmérnök hallgatók. Más oldalról pedig a mechatronikai szak több ismeretanyagot ad, mert nemcsak azt vizsgálja, hogy a mechanikai rendszerek (beleértve a hő- és áramlástani rendszereket is) milyen kimeneteket adnak (deformáció, sebesség, gyorsulás, hőáram stb.) a különböző bemenetekre (gerjesztésekre), hanem intelligens mechanikai rendszerekkel foglalkozik, amelyeknél a kimenet rendszerint elő van írva, például hogy a rendszer adott pontján mekkora legyen az elmozdulás, a hőmérséklet, vagy akármilyen más mechanikai paraméter. Ehhez érzékelőkre, mérésre, jelfeldolgozásra, mesterséges intelligenciára és a folyamatokba beavatkozó aktuátorokra van szükség, amelyek a hatékonyabb működés érdekében nem külön egységekben, hanem a gépészeti berendezésbe beleintegrálva jelennek meg, sok esetben úgy, hogy az összetevők eredeti határai már nem is ismerhetők fel. Ez a mechatronika területe, és az erre kidolgozott képzési struktúra azt kívánja szolgálni, hogy az ipar, a társadalom számára kiképzett mechatronikai mestermérnökök képesek legyenek mechatronikai rendszereket tervezni, és fejleszteni is.
9
3. KÖVETELMÉNYEK, SZABÁLYOZÁSOK A mesterképzés keretében a tantervben előírt és mesterszinten elismert tantárgyakból 120 kreditpontot kell teljesíteni. A kreditrendszer keretében lehetőség van arra, hogy minden hallgató a neki megfelelő ütemben és különböző tanulmányi úton jusson el a mesterdiploma megszerzéséhez. A mesterképzés tantervének szerkezete olyan, hogy a képzést az őszi és a tavaszi félévben is megkezdhetik a hallgatók. A képzés első féléve egységes, a 2. félévtől kezdődő specializációú tárgyak adnak módot a specializálódásra. A kor igényeinek és kihívásainak megfelelően a szakon hét specializáció – adaptív mechatronikai szerkezetek, biomechatronika, gyártórendszerek és robotok, Integrated Engineering and Renewables, intelligens beágyazott rendszerek, járműmechatronika, valamint optomechatronika – keretében szerezhetnek ismereteket. Szabadon választható tárgyként bármely az egyetemen meghirdetett tárgy felvehető. A választást megkönnyítendő a tanterv szakmailag ajánlott választható tárgyakat is tartalmaz az egyes specializációknál. A mesterképzés tantervében 30 kreditpont értékű diplomatervezés szerepel, melyet két félévre megosztva lehet elkészíteni. A Diplomatervezés akkor kezdhető meg, ha a hallgatók a mintatanterv szerinti tantárgyakból legalább 55 kredit értékűt teljesítettek, valamit a mechatronikától különböző BSc szakról érkezett hallgatók részére előírt „felvezető” tantárgyakat maradéktalanul teljesítették. Diplomatervezés A és B tantárgy – a mintatanterv szerinti legalább 80 kredit értékű tárgy teljesítése után együtt is felvehető. Mesterképzés keretében összefüggő 4 hetes szakmai gyakorlatot kell teljesíteni. A Szakmai gyakorlat kritérium tárgyat, a képzés során fel kell venni. Az alapszakos képzés keretében teljesített szakmai gyakorlat elfogadásáról a specializációt gondozó tanszék dönt. A mesterképzésben résztvevő hallgató a tanterv tantárgyainak, valamint kritérium tárgyainak teljesítése után, az abszolutórium (végbizonyítvány) birtokában tehet záróvizsgát. Záróvizsgára az abszolutórium megszerzése után közvetlenül, vagy későbbi záróvizsga időszakban – a specializációt gondozó tanszéken és a NEPTUN-rendszerben – kell jelentkezni. A záróvizsga időpontját, a specializációt gondozó tanszék tűzi ki. Záróvizsga a végbizonyítvány megszerzését követően jogszabályban meghatározott határidőn belül tehető. Oklevél kiállítására a sikeres záróvizsga és a nyelvvizsga követelmények igazolása után kerül sor. A mesterfokozat megszerzéséhez államilag elismert, legalább B2 (korábban középfokú C) típusú nyelvvizsga letétele, vagy azzal egyenértékű bizonyítvány, illetve oklevél szükséges bármely olyan élő idegen nyelvből, amelyen az adott szakmának tudományos szakirodalma van. A tanulmányokkal kapcsolatos részletes szabályozást a nemzeti felsőoktatásról szóló törvény és ennek végrehajtási rendeletei, valamint a Tanulmányi és Vizsgaszabályzat (BME TVSZ) tartalmazza. A hallgatókra vonatkozó fizetési kötelezettségeket és juttatásokat a Térítési és Juttatási Szabályzat (BME TJSZ) rögzíti.
10
4. AZ OKTATÁSI TEVÉKENYSÉGBEN RÉSZT VEVŐ KAROK ÉS SZERVEZETI EGYSÉGEK Az oktatási egység valamely tudományterület művelésére és oktatására létrejött szakmai szervezet, amely általában tanszék vagy intézet. A képzésben az alábbi oktatási szervezeti egységek működnek közre: Kar
kód
GE
Tanszék
cím
Gépészmérnöki Kar
GE
ÁT
Áramlástan Tanszék
AE ép. I. em.
GE
EN
Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
D. ép. II. em.
GE
VÉ, ÉP
Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék
D. ép. I. em.
GE
MM
Műszaki Mechanika Tanszék
MM ép. I. em.
GE
VG
Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék
D ép. III. em.
GT
Gazdaság- és Társadalomtudományi Kar
GT
Alkalmazott Pedagógia és Pszichológia Intézet
GT
20
Menedzsment és Vállalatgazdaságtan Tanszék
Q ép. A sz. III. em.
GT
55
Üzleti Jog Tanszék
Q ép. A sz. II. em.
GT
Közgazdaságtudományok Intézet:
GT
30
Közgazdaságtan Tanszék
GT
42
Környezetgazdaságtan Tanszék
GT GT
Üzleti Tudományok Intézet 35
TE
90
TE TE
R ép. II. em.
Matematika Intézet
J ép. V. em
Differenciálegyenletek Tanszék
H. ép. IV. em.
Fizikai Intézet 13
TE TE
Pénzügyek Tanszék Természettudományi Kar
TE TE
Q ép. A sz. II. em.
Elméleti Fizika Tanszék
F ép. III. lh. mfsz.
Nukleáris Technikai Intézet 80
Nukleáris Technika Tanszék
R ép. III. em.
11
5. A MECHATRONIKAI MÉRNÖK MESTERSZAK TANTERVE 5.1. Általános tudnivalók A mechatronikai mérnöki mesterszakon belül hét specializáció közül választhatnak a jelentkezők: – – – – – – –
adaptív mechatronikai szerkezetek, biomechatronika, gyártórendszerek és robotok, Integrated Engineering and Renewables, intelligens beágyazott rendszerek, járműmechatronika, optomechatronika.
Az egyes specializációk tantervének jelentős része (természettudományos alapismeretek, szakmai törzsanyag, valamint a gazdasági és humánismereti csoport) közös. A specializációk közötti eltérés a differenciált szakmai ismeretek és szabadon választható tárgycsoportban, valamint a diplomatervezési feladatban jelenik meg. Szabadon választható tárgyként azokat a tárgyakat javasoljuk elsődlegesen, melyek a kötelezően választható tárgyak között szerepelnek, de nem vették fel ilyen módon. Természetesen az egyetem bármely tárgya – akár alap, akár mesterszakos – felvehető szabadon választható tárgyként. Az egyes specializációk oktatásáért az azokat gondozó oktatási szervezeti egység, annak vezetője, valamint – tartalmi kérdésekben – a specializációfelelős felel. A mechatronikai mérnöki mesterszakon az alábbiak szerint. Adaptív mechatronikai szerkezetek specializáció gondozza: Mechatronika, (www.mogi.bme.hu)
Optika
és
Gépészeti
Informatika
Tanszék
tanszékvezető: Dr. Korondi Péter egyetemi tanár (
[email protected]) specializációfelelős: Dr. Korondi Péter egyetemi tanár (
[email protected]) Biomechatronika specializáció gondozza: Mechatronika, (www.mogi.bme.hu)
Optika
és
Gépészeti
Informatika
Tanszék
tanszékvezető: Dr. Korondi Péter egyetemi tanár (
[email protected]) specializációfelelős: Dr. Kiss Rita egyetemi docens (
[email protected]) Gyártórendszerek és robotok specializáció gondozza: Gyártástudomány és -technológia Tanszék (www.manuf.bme.hu) tanszékvezető: Dr. Szalay Tibor egyetemi docens (
[email protected]) specializációfelelős: Dr. Szalay Tibor egyetemi docens (
[email protected])
12
Integrated Engineering and Renewables specializáció gondozza: Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék (www.aut.bme.hu) tanszékvezető: Dr. Vajk István egyetemi tanár (
[email protected]) specializációfelelős: Dr. Sütő Zoltán egyetemi docens (
[email protected]) Intelligens beágyazott rendszerek specializáció gondozza: Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék (www.aut.bme.hu) tanszékvezető: Dr. Vajk István egyetemi tanár (
[email protected]) specializációfelelős: Dr. Tevesz Gábor egyetemi docens (
[email protected]) Járműmechatronika specializáció gondozza: Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék (www.energia.bme.hu) tanszékvezető: Dr. Gróf Gyula egyetemi docens (
[email protected]) specializációfelelős: Dr. Bereczky Ákos egyetemi docens (
[email protected]) Optomechatronika specializáció gondozza: Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék (www.mogi.bme.hu) tanszékvezető: Dr. Korondi Péter egyetemi tanár (
[email protected]) specializációfelelős: Dr. Ábrahám György egyetemi tanár (
[email protected]) A tantervi táblázatokban EA: előadás, GY: gyakorlat, LAB: laboratóriumi foglalkozás, köv: követelmény, v: vizsga, f: évközi jegy, a: aláírás, kr: kreditpont.
13
27
Tantárgy‐ blokk
29
Természet‐ tudományos alapismeretek
30 Dipterv. 10
Szakmai törzsanyag
f f
f
v
4 4
4
6
0
2
6
2
0
1 0
0
1
3
0 2
1 0
0
1
1
0 1
1
2
2 2
2
2
0
2 0
1
1
0
v
f f
v
f
v
3
4 3
3
4
5
0
2
2
1
1
12 0
0
1
f
f
f
15
4
5
2
2 2
0
4
0
0
1 0
0
0 0
12 0
0
f
f f
f
v
3 Szabadon választható 2.
Szabadon választható 1.
Adaptív mechatronikai rendszerek Mechatronikai szimulációk Finomechanikai konstrukció Önálló projekt Szakirány köt.vál. min. 3 kredit Szabadon választható min. 6 kredit
Diplomatervezés A 15 Diplomatervezés B Energetikai gazdaságtan 4 Műanyaghulladék menedzsment 2 Gazdasági tárgy 3.
Digitális szervóhajtások Biomechatronikai modellezés és szimuláció Irányításelmélet 5 Beágyazott rendszerek Gépi látás Elektronikai technológia
Differenciálegyenletek alkalmazásai Sztochasztikus rendszerek matematikája Válogatott fejezetek az elektrotechnikából Mechanikai rendszerek dinamikája Optika Anyagtudomány
Tantárgy neve
BMEGEMIMMAM BMEGEMIMMMS BMEGEMIMMFK BMEGEMIMMPR
BMEGEMIMKDA BMEGEMIMKDB BMEGEENMKEE BMEGEPTMK61 BMEGT…
BMEGEMIMMDS BMEGEMIMMBM BMEVIIIM016 BMEVIMIM023 BMEVIIIM021 BMEVIETM022
2
0 2
1
2
3
0
1 0
0
0
1
0
2 0
1
1
0
v
f f
v
f
v
3
4 3
3
4
5
2 2
2
2
0 1
1
2
1 0
0
1
f f
f
v
4 4
4
6
2
2 2
0
4
0
0
1 0
0
0 0
12 0
0
f
f f
f
v
3
4 2
15
5
0
2
2
1
1
12 0
0
1
f
f
f
15
4
5
Őszi kezdés 2. 1. 4. 3. ősz tavasz ősz tavasz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr BMETE90MX51 1 2 0 v 4 BMETE90MX52 2 0 1 v 4 BMEVIAUM020 3 1 1 f 6 BMEGEMMMM01 3 1 0 v 5 BMEGEMIMM21 2 0 1 f 4 BMEGEMTMK02 2 0 1 v 4 kód
Mechatronikai mérnöki mesterképzési szak ‐
specializáció
1. 2. 3. 4. ősz tavasz ősz tavasz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr 1 2 0 v 4 2 0 1 v 4 3 1 1 f 6 3 1 0 v 5 2 0 1 f 4 2 0 1 v 4
48
Gazdasá gi és humán
Differenciál t szakmai ismeretek
14
Szabvál.
Tavaszi kezdés
5.2. Adaptív mechatronikai szerkezetek specializáció A specializáció tanterve
A specializáció sajátosságai Kötelezően választható tárgyak A tantervben szereplő Specializáció köt.vál. tárgy az alábbi listából választandó:
Válogatott fejezetek a biomechatronikából Mikroprocesszoros irányítás Robotrendszerek tervezése és modellezése Mobil robotok Mesterséges intelligencia Újrakonfigurálható technológiák nagyteljesítményű alkalmazásai Mikrorendszerek tervezése Különleges robotok és robotalkalmazások
BMEGEMIMMVB BMEGEMIMM3B BMEGEMIMMRR BMEGEMIMMMR BMEGEGTMM83 BMEVIMIM364 BMEVIMIM363 BMEGEGTMGV3
EA 2 2 2 1 2 2 2 2
GY LAB köv kr 0 1 v 4 0 0 f 3 0 0 v 3 0 1 f 3 0 0 f 3 1 1 0
0 0 0
v v f
4 4 3
Kritérium követelmény Szakmai gyakorlat teljesítése, ill. a korábbi teljesítés igazolása, melyet a BMEGEMIMMSZ 0 tárgy felvételével és az aláírás bejegyzésével kell teljesíteni. Szakmai gyakorlat
0
0
a
0
Záróvizsga tárgyak A záróvizsga tárgyakat az alábbi előírások együttes betartása mellett a táblázatban felsorolt tárgycsoportok közül kell kiválasztani: 4. vál. 3. vál. 2. kötelező 1. kötelező
blokk
Tárgycsoport megnevezése
Tárgyak Biomechatronikai modellezés és szimuláció
Mechatronika Digitális szervóhajtások
Villamos ismeretek
Válogatott fejezetek az elektrotechnikából
Adaptív mechatronika
Adaptív mechatronikai rendszerek
Finommechanikai konstrukció
Finommechanikai konstrukció
A két kötelező tárgycsoport közül legalább egyet, összesen pedig legalább három, 14 kredit értékű tárgycsoportot kell választani.
15
27
Tantárgy‐ blokk
29
Természet‐ tudományos alapismeretek
30 Dipterv. 10
Szakmai törzsanyag
48
Gazdasá gi és humán
6
Differenciált szakmai ismeretek
16
Szabv ál.
2
1
0
2
2
2
1
0
1
f
f
v
4
4
6
2
0 2
0
1 0
0
0
2
2
1
3
0
2 0
1
1
0
v
f f
v
f
v
3
4 3
4
4
5
2
0
2
2
1
1
0
0
12 0
0
1
v
f
f
f
3
15
4
5
2
2 2
0
4
0
0
1 0
0
0 0
12 0
0
f
f f
f
v
BMEGEMIMKDA BMEGEMIMKDB BMEGEENMKEE BMEGEPTMK61 BMEGT…
Szabadon választható min. 6 kredit Szabadon választható 1. 3 Szabadon választható 2.
Válogatott fejezetek a biomechatronikából BMEGEMIMMVB Mechatronikai szimulációk BMEGEMIMMMS Orvostechnikai anyagok II. BMEGEMTMKV4 Önálló projekt BMEGEMIMMPR Szakirány köt.vál. min. 3 kredit
Diplomatervezés A 15 Diplomatervezés B Energetikai gazdaságtan 4 Műanyaghulladék menedzsment 2 Gazdasági tárgy 3.
Digitális szervóhajtások BMEGEMIMMDS Biomechatronikai modellezés és szimulációBMEGEMIMMBM Irányításelmélet BMEVIIIM016 5 Beágyazott rendszerek BMEVIMIM023 Gépi látás BMEVIIIM021 Elektronikai technológia BMEVIETM022
kód
2
0 2
2
2
3
0
1 0
0
0
1
0
2 0
1
1
0
v
f f
v
f
v
3
4 3
4
4
5
2
2
2
0
1
2
1
0
1
f
f
v
4
4
6
2
2 2
0
4
0
0
1 0
0
0 0
12 0
0
f
f f
f
v
3
4 2
15
5
2
0
2
2
1
1
0
0
12 0
0
1
v
f
f
f
3
15
4
5
Őszi kezdés 2. 1. 4. 3. tavasz ősz tavasz ősz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr Differenciálegyenletek alkalmazásai BMETE90MX51 1 2 0 v 4 Sztochasztikus rendszerek matematikája BMETE90MX52 2 0 1 v 4 Válogatott fejezetek az elektrotechnikából BMEVIAUM020 3 1 1 f 6 Mechanikai rendszerek dinamikája BMEGEMMMM01 3 1 0 v 5 Optika BMEGEMIMM21 2 0 1 f 4 Anyagtudomány BMEGEMTMK02 2 0 1 v 4 Tantárgy neve
Mechatronikai mérnöki mesterképzési szak ‐ specializáció
1. 2. 3. 4. tavasz ősz tavasz ősz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr 1 2 0 v 4 2 0 1 v 4 3 1 1 f 6 3 1 0 v 5 2 0 1 f 4 2 0 1 v 4
Tavaszi kezdés
5.3. Biomechatronika specializáció A specializáció tanterve
A specializáció sajátosságai Kötelezően választható tárgyak A tantervben szereplő Specializáció köt.vál. tárgy az alábbi listából választandó: EA GY LAB köv kr Kép- és modellalkotó eszközök az orvosi gyakorlatban Biomechanika Multifunkcionális polimerek Adaptív mechatronikai rendszerek Finommechanikai konstrukció Biológiai anyagok biomechatronikai modellezése Hemodinamika
BMEGEMIMMKA BMEGEMMMG16 BMEGEPTMG15 BMEGEMIMMAM BMEGEMIMMFK
1 1 2 1 2
0 1 0 0 1
1 0 0 1 0
f f f v f
3 3 3 3 4
BMEGEMIMMBA BMEGEVGMG06
2 2
0 0
0 0
f f
3 3
Kritérium követelmény Szakmai gyakorlat teljesítése, ill. a korábbi teljesítés igazolása, melyet a BMEGEMIMMSZ 0
Szakmai gyakorlat
0
0
a
0
tárgy felvételével és az aláírás bejegyzésével kell teljesíteni.
Záróvizsga tárgyak A záróvizsga tárgyakat az alábbi előírások együttes betartása mellett a táblázatban felsorolt tárgycsoportok közül kell kiválasztani:
4. vál. 3. vál.
2. kötelező
1. kötelező
blokk
Tárgycsoport megnevezése Tárgyak Biomechatronikai modellezés és szimuláció Mechatronika Digitális szervóhajtások
Villamos ismeretek
Válogatott fejezetek az elektrotechnikából
Biomechatronikai ismeretek Válogatott fejezetek a biomechatronikából Mechatronikai szimulációk
Mechatronikai szimulációk
A két kötelező tárgycsoport közül legalább egyet, összesen pedig legalább három, 14 kredit értékű tárgycsoportot kell választani.
17
27
Tantárgy‐ blokk
29
Természet‐ tudományos alapismeretek
30 Dipterv. 10
Szakmai törzsanyag
48
Gazdasá gi és humán
6
Differenciált szakmai ismeretek
18
Szab vál.
0
2
0
1
2
2
2
2
0
1
0
1
f
v
f
v
3
4
4
6
0
0
2
3
1
0
2
2
1
3
0
1
0
1
0
f
v
f
f
v
3
4
4
4
5
2
0
2
2
1
1
0
0
12 0
0
1
f
f
f
f
3
15
4
5
1
3
2
0
4
0
1
0
0
1
0
0
12 0
0
f
v
f
f
v
Szabadon választható 2.
Szakirány köt. vál. tárgy 1. 3 Szakirány köt. vál. tárgy 2. Szabadon választható min. 6 kredit Szabadon választható 1.
Ipari robottechnika 4 Termeléstervezés és irányítás Gépek és robotok programozása
Diplomatervezés A 15 Diplomatervezés B Energetikai gazdaságtan Műanyaghulladék menedzsment 2 Gazdasági tárgy 3. BMEGEGTMM53 BMEGEGTMK41 BMEGEGTMM54
BMEGEGTMKDA BMEGEGTMKDB BMEGEENMKEE BMEGEPTMK61 BMEGT…
Digitális szervóhajtások BMEGEMIMMDS Biomechatronikai modellezés és szimulációBMEGEMIMMBM Irányításelmélet BMEVIIIM016 5 Beágyazott rendszerek BMEVIMIM023 Gépi látás BMEVIIIM021 Elektronikai technológia BMEVIETM022
kód
3
2
2
2
3
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
f
v
f
f
v
3
4
4
4
5
2
2
2
2
0
0
1
2
0
1
0
1
f
v
f
v
3
4
4
6
1
3
2
0
4
0
1
0
0
1
0
0
12 0
0
f
v
f
f
v
3
4
2
15
5
2
0
2
2
1
1
0
0
12 0
0
1
f
f
f
f
3
15
4
5
Őszi kezdés 2. 1. 4. 3. ősz tavasz ősz tavasz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr Differenciálegyenletek alkalmazásai BMETE90MX51 1 2 0 v 4 Sztochasztikus rendszerek matematikája BMETE90MX52 2 0 1 v 4 Válogatott fejezetek az elektrotechnikából BMEVIAUM020 3 1 1 f 6 Mechanikai rendszerek dinamikája BMEGEMMMM01 3 1 0 v 5 Optika BMEGEMIMM21 2 0 1 f 4 Anyagtudomány BMEGEMTMK02 2 0 1 v 4 Tantárgy neve
Mechatronikai mérnöki mesterképzési szak ‐ specializáció
1. 2. 3. 4. ősz tavasz ősz tavasz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr 1 2 0 v 4 2 0 1 v 4 3 1 1 f 6 3 1 0 v 5 2 0 1 f 4 2 0 1 v 4
Tavaszi kezdés
5.4. Gyártórendszerek és robotok specializáció A specializáció tanterve
A specializáció sajátosságai Kötelezően választható tárgyak A tantervben szereplő Specializáció köt. vál. tárgy 1-2. az alábbi listából választandó:
CNC gépek és robotok szimulációja
Különleges robotok és robotkezek Robotos gyártórendszerek tervezése Számítógéppel integrált gyártás
BMEGEGTMM82 BMEGEGTMM67 BMEGEGTMM66 BMEGEGTMM84
EA GY LAB köv kr 1 1 1 f 3 1 1 1 f 3 1 1 1 f 3 3 0 0 f 3
A specializácón szabadon választható tárgynak javasoljuk az alábbiakat:
Intelligens robotok Mobil robotok Precíziós és ultraprecíziós megmunkálások Fogazatok gyártása
EA GY LAB köv kr BMEVIIIM247 2 1 0 v 4 BMEGEMIMMMR 1 0 1 f 3 BMEGEGTMM92 BMEGEGTMGV5
2 2
0 0
0 0
f f
3 3
Kritérium követelmény Szakmai gyakorlat teljesítése, ill. a korábbi teljesítés igazolása, melyet a Szakmai gyakorlat
BMEGEGTMMSZ 0
0
0
a
0
tárgy felvételével és az aláírás bejegyzésével kell teljesíteni.
19
Záróvizsga tárgyak A záróvizsga tárgyakat az alábbi előírások együttes betartása mellett a táblázatban felsorolt tárgycsoportok közül kell kiválasztani:
4. vál. 3. vál.. 2. kötelező
1. kötelező
blokk
Tárgycsoport megnevezése
Tárgyak Biomechatronikai modellezés és szimuláció
Mechatronika Digitális szervóhajtások
Villamos ismeretek
Válogatott fejezetek az elektrotechnikából
Robottechnika
Ipari robottechnika
Termeléstervezés és irányítás
Termeléstervezés és irányítás
A két kötelező tárgycsoport közül legalább egyet, összesen pedig legalább három, 14 kredit értékű tárgycsoportot kell választani.
20
27
Tantárgy‐ blokk
29
Természet‐ tudományos alapismeretek
30 Dipterv. 10
Szakmai törzsanyag
48
Gazdasá gi és humán
6
Differenciált szakmai ismeretek
Szabv ál.
0
1
2
2
2
2
1
0
1
v
f
v
4
4
6
2
0
0
0
0
2
0
0
2
2
1
3
0
1
2
0
1
0
v
v
f
f
f
v
3
4
3
2
4
5
2
0
2
2
1
1
0
1
12 0
0
1
v
f
f
f
4
15
4
5
2
1
2
0
4
0
0
0
1
0
1
0
12 0
0
f
f
f
f
v
0
0
1
2
0
v
v
f
f
3
4
3
2
4
5
2
2
0
1
1
0
v
f
4
4
6
2
0
4
2
2
0
0
0
f
v
v
Szabadon választható min. 6 kredit Szabadon választható 1. 3 Szabadon választható 2.
2
0
2
1
0
1
1
BMEVIAUM014 BMEVIAUM021 BMEGEMMMM02 BMEVIAUM019
BMEVIAUM026 BMEVIAUM027 BMEGEENMKEE BMEGEPTMK61
0
1
2
3 Szakirány köt.vál. min. 3 kredit
Advanced Power Electronics Project Laboratory Dynamics of Machines Novel Technologies and Renewables
Diplomatervezés A 15 Diplomatervezés B Energetikai gazdaságtan 4 Műanyaghulladék menedzsment Gazdasági tárgy 3.
2
3
2
0
0
0
1
0
1
0
12 0
0
f
f
f
f
v
3
3
4
15
5
2
0
2
2
1
1
0
1
12 0
0
1
v
f
f
f
4
15
4
5
Őszi kezdés 2. 1. 4. 3. tavasz ősz tavasz ősz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr Differenciálegyenletek alkalmazásai BMETE90MX51 1 2 0 v 4 Sztochasztikus rendszerek matematikája BMETE90MX52 2 0 1 v 4 Válogatott fejezetek az elektrotechnikából BMEVIAUM020 3 1 1 f 6 Mechanikai rendszerek dinamikája BMEGEMMMM01 3 1 0 v 5 Optika BMEGEMIMM21 2 0 1 f 4 Anyagtudomány BMEGEMTMK02 2 0 1 v 4 kód
Digitális szervóhajtások BMEGEMIMMDS Biomechatronikai modellezés és szimulációBMEGEMIMMBM Irányításelmélet BMEVIIIM016 5 Beágyazott rendszerek BMEVIMIM023 Gépi látás BMEVIIIM021 Elektronikai technológia BMEVIETM022
1. 2. 3. 4. tavasz ősz tavasz ősz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr 1 2 0 v 4 2 0 1 v 4 3 1 1 f 6 3 1 0 v 5 2 0 1 f 4 2 0 1 v 4 Tantárgy neve
Mechatronikai mérnöki mesterképzési szak ‐ specializáció
Tavaszi kezdés
5.5. Integrated Engineering and Renewables specializáció A specializáció tanterve
21
A specializáció sajátosságai Kötelezően választható tárgyak A tantervben szereplő Specializáció köt. vál. tárgy az alábbi listából választandó:
Web-based Laboratory Structural Analysis Programmable Digital Devices Motion Control Industrial Embedded Systems
BMEVIAUM009 BMEGEGIMGSA BMEVIAUM007 BMEVIAUM003 BMEVIAUM010
EA GY LAB köv kr 1 0 1 f 3 1 0 2 f 4 1 0 1 f 3 2 0 1 f 5 1 0 1 f 3
Kritérium követelmény Szakmai gyakorlat teljesítése, ill. a korábbi teljesítés igazolása, melyet a Szakmai gyakorlat mechatronikusoknak
BMEVIAUM018
0
0
0
a
0
tárgy felvételével és az aláírás bejegyzésével kell teljesíteni.
Záróvizsga tárgyak A záróvizsga tárgyakat az alábbi előírások együttes betartása mellett a táblázatban felsorolt tárgycsoportok közül kell kiválasztani:
4. vál. 3. vál.. 2. kötelező
1. kötelező
blokk
Tárgycsoport megnevezése
Tárgyak Biomechatronikai modellezés és szimuláció
Mechatronika Digitális szervóhajtások
Villamos ismeretek
Válogatott fejezetek az elektrotechnikából
Advanced Power Electronics
Advanced Power Electronics
Novel Technologies and Renewables
Novel Technologies and Renewables
A két kötelező tárgycsoport közül legalább egyet, összesen pedig legalább három, 14 kredit értékű tárgycsoportot kell választani.
22
27
Tantárgy‐ blokk
29
Természet‐ tudományos alapismeretek
10
Dipterv.
30
Szakmai törzsanyag
48
Gazdasá gi és humán
6
Differenciált szakmai ismeretek
Szabv ál.
2
1
1 1
2
2
2 2
0 0
0
1
v v
f
v
4 4
4
6
2 2
0 0
1 1
0
2
2 2
0
4
0 0
0 0
1
0
f f
v v
f
v
3 3
4 4
4
5
0
2
2
1
1
12 0
0
1
f
f
f
15
4
5
0
2 2
0
3
0
0
1 0
2
0 0
12 0
1
f
f f
f
v
Diplomatervezés B
Szabadon választható min. 6 kredit Szabadon választható 1. Szabadon választható 2.
Rendszerarchitektúrák Valósidejű rendszerek Robotirányítás rendszertechnikája Intelligens robotok 2 Szakirány köt.vál. min. 2 kredit
Energetikai gazdaságtan 4 Műanyaghulladék menedzsment 2 Gazdasági tárgy 3.
15
Diplomatervezés A
BMEVIMIM149 BMEVIAUM166 BMEVIAUM255 BMEVIIIM247
BMEVIIIM014 BMEVIAUM026 BMEVIMIM015 BMEVIIIM015 BMEVIAUM027 BMEVIMIM016 BMEGEENMKEE BMEGEPTMK61 BMEGT…
BMEGEMIMMDS BMEGEMIMMBM BMEVIIIM016 BMEVIMIM023 BMEVIIIM021 BMEVIETM022
kód
2 2
2 2
2
4
0 0
1 1
0
0
0 0
0 0
1
0
f f
v v
f
v
3 3
4 4
4
5
2 2
2
2
1 1
1
2
0 0
0
1
v v
f
v
4 4
4
6
0
2 2
0
3
0
0
1 0
2
0 0
12 0
1
f
f f
f
v
2
4 2
15
5
0
2
2
1
1
12 0
0
1
f
f
f
15
4
5
Őszi kezdés 2. 1. 4. 3. ősz tavasz ősz tavasz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr Differenciálegyenletek alkalmazásai BMETE90MX51 1 2 0 v 4 Sztochasztikus rendszerek matematikája BMETE90MX52 2 0 1 v 4 Válogatott fejezetek az elektrotechnikából BMEVIAUM020 3 1 1 f 6 Mechanikai rendszerek dinamikája BMEGEMMMM01 3 1 0 v 5 Optika BMEGEMIMM21 2 0 1 f 4 Anyagtudomány BMEGEMTMK02 2 0 1 v 4
Digitális szervóhajtások Biomechatronikai modellezés és szimuláció 5 Irányításelmélet Beágyazott rendszerek Gépi látás Elektronikai technológia
1. 2. 3. 4. ősz tavasz ősz tavasz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr 1 2 0 v 4 2 0 1 v 4 3 1 1 f 6 3 1 0 v 5 2 0 1 f 4 2 0 1 v 4 Tantárgy neve
Mechatronikai mérnöki mesterképzési szak ‐ specializáció
Tavaszi kezdés
5.6. Intelligens beágyazott rendszerek specializáció A specializáció tanterve
23
27
Tantárgy‐ blokk
29
Természet‐ tudományos alapismeretek
10
Dipterv.
30
Szakmai törzsanyag
48
Gazdasá gi és humán
6
Differenciált szakmai ismeretek
Szabv ál.
24
2
1
1 1
2
2
2 2
0 0
0
1
v v
f
v
4 4
4
6
2 2
0 0
1 1
0
2
2 2
0
4
0 0
0 0
1
0
f f
v v
f
v
3 3
4 4
4
5
0
2
2
1
1
12 0
0
1
f
f
f
15
4
5
0
2 2
0
3
0
0
1 0
2
0 0
12 0
1
f
f f
f
v
Diplomatervezés B
Szabadon választható min. 6 kredit Szabadon választható 1. Szabadon választható 2.
Rendszerarchitektúrák Beágyazott operációs rendszerek Robotirányítás rendszertechnikája Funkciófejlesztési technológiák 2 Szakirány köt.vál. min. 2 kredit
Energetikai gazdaságtan 4 Műanyaghulladék menedzsment 2 Gazdasági tárgy 3.
15
Diplomatervezés A
BMEVIMIMA08 BMEVIAUMA08 BMEVIAUMA10 BMEVIIIMA08
BMEVIIIM014 BMEVIAUM026 BMEVIMIM015 BMEVIIIM015 BMEVIAUM027 BMEVIMIM016 BMEGEENMKEE BMEGEPTMK61 BMEGT…
2 2
2 2
2
4
0 0
1 1
0
0
0 0
0 0
1
0
f f
v v
f
v
3 3
4 4
4
5
2 2
2
2
1 1
1
2
0 0
0
1
v v
f
v
4 4
4
6
0
2 2
0
3
0
0
1 0
2
0 0
12 0
1
f
f f
f
v
2
4 2
15
5
0
2
2
1
1
12 0
0
1
f
f
f
15
4
5
Őszi kezdés 1. 4. 3. 2. ősz tavasz ősz tavasz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr Differenciálegyenletek alkalmazásai BMETE90MX51 1 2 0 v 4 Sztochasztikus rendszerek matematikája BMETE90MX52 2 0 1 v 4 Válogatott fejezetek az elektrotechnikából BMEVIAUM020 3 1 1 f 6 Mechanikai rendszerek dinamikája BMEGEMMMM01 3 1 0 v 5 Optika BMEGEMIMM21 2 0 1 f 4 Anyagtudomány BMEGEMTMK02 2 0 1 v 4 kód
Digitális szervóhajtások BMEGEMIMMDS Biomechatronikai modellezés és szimuláció BMEGEMIMMBM 5 Irányításelmélet BMEVIIIM016 Beágyazott rendszerek BMEVIMIM023 Gépi látás BMEVIIIM021 Elektronikai technológia BMEVIETM022
1. 2. 3. 4. tavasz ősz tavasz ősz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr 1 2 0 v 4 2 0 1 v 4 3 1 1 f 6 3 1 0 v 5 2 0 1 f 4 2 0 1 v 4 Tantárgy neve
Mechatronikai mérnöki mesterképzési szak ‐ specializáció
Tavaszi kezdés
A specializáció tanterve 2015. februártól
A specializáció sajátosságai Kötelezően választható tárgyak A tantervben szereplő Specializáció köt. vál. tárgy az alábbi listából választandó: EA GY LAB köv kr Rendszerarchitektúrák laboratórium mechatronikusoknak Irányítástechnika és képfeldolgozás laboratórium mechatronikusoknak Rendszer és alkalmazástechnika labor mechatronikusoknak Önálló laboratórium mechatronikusoknak Önálló laboratórium mechatronikusoknak Önálló laboratórium mechatronikusoknak
BMEVIMIM018
0
0
2
f
2
BMEVIIIM017
0
0
2
f
2
BMEVIAUM016
0
0
2
f
2
BMEVIAUM017
0
0
2
f
2
BMEVIIIM018
0
0
2
f
2
BMEVIMIM019
0
0
2
f
2
Kritérium követelmény Szakmai gyakorlat teljesítése, ill. a korábbi teljesítés igazolása, melyet a Szakmai gyakorlat mechatronikusoknak
BMEVIAUM018
0
0
0
a
0
tárgy felvételével és az aláírás bejegyzésével kell teljesíteni.
25
Záróvizsga tárgyak A záróvizsga tárgyakat az alábbi előírások együttes betartása mellett a táblázatban felsorolt tárgycsoportok közül kell kiválasztani:
4. vál. 3. vál.. 2. kötelező
1. kötelező
blokk
Tárgycsoport megnevezése
Tárgyak Biomechatronikai modellezés és szimuláció
Mechatronika Digitális szervóhajtások
Villamos ismeretek
Intelligens beágyazott rendszerek
Válogatott fejezetek az elektrotechnikából Valósidejű rendszerek 2015. februártól: Beágyazott operációs rendszerek
Robotirányítás rendszertechnikája Robotirányítás rendszertechnikája
A két kötelező tárgycsoport közül legalább egyet, összesen pedig legalább három, 14 kredit értékű tárgycsoportot kell választani.
26
27
Tantárgy‐ blokk
29
Természet‐ tudományos alapismeretek
30 Dipterv. 10
Szakmai törzsanyag
48
Gazdasá gi és humán
6
Differenciált szakmai ismeretek
Szab vál.
2
1
0
2
2
3
0
0
1
v
f
v
4
4
6
0
0
2
2
0 0
0
2
0 2
1
3
0
0
3 0
1
0
f
f
f f
f
v
3
3
4 3
4
5
3
0
2
2
1
1
0
0
12 0
0
1
v
f
f
f
3
15
4
5
3
2 2
0
4
0
0
1 0
0
0 0
12 0
0
v
f f
f
v
Szabadon választható 2.
Szabadon választható min. 6 kredit Szabadon választható 1.
Járműelektronika Belsőégésű motorok menedzsmentje 4 Alkalmazott beágyazott rendszerek Önálló járműmechatronika labor Szakirány köt.vál. min. 3 kredit
Diplomatervezés A 15 Diplomatervezés B Energetikai gazdaságtan 4 Műanyaghulladék menedzsment 2 Gazdasági tárgy 3. BMEKOGJM952 BMEGEENMMBM BMEVIMIM017 BMEGEMIMM3A
BMEGEENMEDA BMEGEENMEDB BMEGEENMKEE BMEGEPTMK61 BMEGT…
Digitális szervóhajtások BMEGEMIMMDS Biomechatronikai modellezés és szimulációBMEGEMIMMBM Irányításelmélet BMEVIIIM016 5 Beágyazott rendszerek BMEVIMIM023 Gépi látás BMEVIIIM021 Elektronikai technológia BMEVIETM022
kód
2
2
0 2
2
3
0
0
0 0
0
1
0
0
3 0
1
0
f
f
f f
f
v
3
3
4 3
4
5
3
2
2
0
1
2
0
0
1
v
f
v
4
4
6
3
2 2
0
4
0
0
1 0
0
0 0
12 0
0
v
f f
f
v
4
4 2
15
5
3
0
2
2
1
1
0
0
12 0
0
1
v
f
f
f
3
15
4
5
Őszi kezdés 2. 1. 4. 3. tavasz ősz tavasz ősz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr Differenciálegyenletek alkalmazásai BMETE90MX51 1 2 0 v 4 Sztochasztikus rendszerek matematikája BMETE90MX52 2 0 1 v 4 Válogatott fejezetek az elektrotechnikából BMEVIAUM020 3 1 1 f 6 Mechanikai rendszerek dinamikája BMEGEMMMM01 3 1 0 v 5 Optika BMEGEMIMM21 2 0 1 f 4 Anyagtudomány BMEGEMTMK02 2 0 1 v 4 Tantárgy neve
Mechatronikai mérnöki mesterképzési szak ‐ <Járműmechatronika> specializáció
1. 2. 3. 4. tavasz ősz tavasz ősz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr 1 2 0 v 4 2 0 1 v 4 3 1 1 f 6 3 1 0 v 5 2 0 1 f 4 2 0 1 v 4
Tavaszi kezdés
5.7. Járműmechatronika specializáció A specializáció tanterve
27
A specializáció sajátosságai Kötelezően választható tárgyak A tantervben szereplő Specializáció köt. vál. tárgy az alábbi listából választandó:
Belsőégésű motorok környezettechnikája Fékrendszerek, hajtásrendszerek és kormányrendszerek mechatronikája Járművek villamos hajtásai
EA BMEGEENMMBK 2 BMEKOGJM951 BMEVIVEM017
GY 0
2 2
LAB köv 0 f
0 0
0 0
v f
kr 3 3 3
Kritérium követelmény Szakmai gyakorlat teljesítése, ill. a korábbi teljesítés igazolása, melyet a Szakmai gyakorlat
BMEGEENMGSZ 0
0
0
a
0
tárgy felvételével és az aláírás bejegyzésével kell teljesíteni.
Záróvizsga tárgyak A záróvizsga tárgyakat az alábbi előírások együttes betartása mellett a táblázatban felsorolt tárgycsoportok közül kell kiválasztani:
4. vál. 3. vál.. 2. kötelező
1. kötelező
blokk
Tárgycsoport megnevezése
Tárgyak Biomechatronikai modellezés és szimuláció
Mechatronika Digitális szervóhajtások
Villamos ismeretek
Válogatott fejezetek az elektrotechnikából
Járműelektronika
Járműelektronika
Belsőégésű motorok menedzsBelsőégésű motorok menedzsmentje mentje
A két kötelező tárgycsoport közül legalább egyet, összesen pedig legalább három, 14 kredit értékű tárgycsoportot kell választani.
28
27
Tantárgy‐ blokk
29
Természet‐ tudományos alapismeretek
30 Dipterv. 10
Szakmai törzsanyag
48
Gazdasá gi és humán
6
Differenciál t szakmai ismeretek
Sza bv ál.
2
1
0
2
2
2
2
0
1
v
f
v
5
4
6
0 1 0
0
2
2 0 2
1
3
2 2 1
1
0
v f f
f
v
5 4 4
4
5
0
2
2
1
1
12 0
0
1
f
f
f
15
4
5
2
2
2 2
0
4
0
0
0
1 0
0
0
0 0
12 0
0
f
f
f f
f
v
3 Szabadon választható 2.
Szabadon választható min. 6 kredit 3 Szabadon választható 1.
Vizuális optika Fotonika Önálló projekt Szakirány köt.vál. min. 4 kredit
Diplomatervezés A 15 Diplomatervezés B Energetikai gazdaságtan 4 Műanyaghulladék menedzsment 2 Gazdasági tárgy 3. BMEGEMIMMVO BMEGEMIMMFO BMEGEMIMMPR
BMEGEMIMKDA BMEGEMIMKDB BMEGEENMKEE BMEGEPTMK61 BMEGT…
Digitális szervóhajtások BMEGEMIMMDS Biomechatronikai modellezés és szimulációBMEGEMIMMBM Irányításelmélet BMEVIIIM016 5 Beágyazott rendszerek BMEVIMIM023 Gépi látás BMEVIIIM021 Elektronikai technológia BMEVIETM022
kód
2 0 2
2
3
0 1 0
0
1
2 2 1
1
0
v f f
f
v
5 4 4
4
5
2
2
2
0
1
2
2
0
1
v
f
v
5
4
6
2
2
2 2
0
4
0
0
0
1 0
0
0
0 0
12 0
0
f
f
f f
f
v
3
3
4 2
15
5
0
2
2
1
1
12 0
0
1
f
f
f
15
4
5
Őszi kezdés 2. 1. 4. 3. tavasz ősz tavasz ősz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr Differenciálegyenletek alkalmazásai BMETE90MX51 1 2 0 v 4 Sztochasztikus rendszerek matematikája BMETE90MX52 2 0 1 v 4 Válogatott fejezetek az elektrotechnikából BMEVIAUM020 3 1 1 f 6 Mechanikai rendszerek dinamikája BMEGEMMMM01 3 1 0 v 5 Optika BMEGEMIMM21 2 0 1 f 4 Anyagtudomány BMEGEMTMK02 2 0 1 v 4 Tantárgy neve
Mechatronikai mérnöki mesterképzési szak ‐ specializáció
1. 2. 3. 4. tavasz ősz tavasz ősz EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr EA GY LAB köv kr 1 2 0 v 4 2 0 1 v 4 3 1 1 f 6 3 1 0 v 5 2 0 1 f 4 2 0 1 v 4
Tavaszi kezdés
5.8. Optomechatronika specializáció A specializáció tanterve
29
A specializáció sajátosságai Kötelezően választható tárgyak A tantervben szereplő Specializáció köt. vál. tárgy az alábbi listából választandó:
Lézertechnika Finomechanikai konstrukció Optomechatronikai mérések Optomechatronikai számítások Képfeldolgozás
BMEGEMIMM29 BMEGEMIMMFK BMEGEMIMMOM BMEGEMIMMOS BMEGEMIMMKF
EA GY LAB köv kr 2 0 0 f 3 2 1 0 f 4 0 0 2 f 3 0 2 0 f 3 2 0 1 f 4
Kritérium követelmény Szakmai gyakorlat teljesítése, ill. a korábbi teljesítés igazolása, melyet a Szakmai gyakorlat
BMEGEMIMMSZ 0
0
0
a
0
tárgy felvételével és az aláírás bejegyzésével kell teljesíteni.
Záróvizsga tárgyak A záróvizsga tárgyakat az alábbi előírások együttes betartása mellett a táblázatban felsorolt tárgycsoportok közül kell kiválasztani: blokk
Tárgycsoport megnevezése
Tárgyak
1.
Biomechatronikai modellezés és szimuláció Mechatronika
2.
Villamos ismeretek
Válogatott fejezetek az elektrotechnikából
3.
Digitális szervóhajtások
Vizuális optika
Vizuális optika
Mindhárom tárgycsoport kötelező záróvizsga tárgy.
30
6. A SZAK TANTÁRGYAINAK RÖVID LEÍRÁSA 6.1. Természettudományos alapismeretek Differenciálegyenletek alkalmazásai – BMETE90MX51 Tárgyfelelős: Dr. Moson Péter Vizsga, 4 kp, 1 ea + 2 gy + 0 lab Előadások: Közönséges differenciálegyenletek kezdetiértékproblémái, valamint a kapcsolódó numerikus eljárások. Egyensúlyi helyzetek, periodikus megoldások. Stabilitás, aszimptotikus stabilitás. Ljapunov-féle első és második módszer. Trigonometrikus sorfejtés mint koordinátázás Hilbert-térben. Állandó együtthatós homogén és inhomogén lineáris rendszerek, magasabbrendű egyenletek tárgyalása a rendszertechnikai és szabályozáselméleti alkalmazások tartalmi és szaknyelvi kívánalmainak megfelelően. Laplace-, Fourier- és Z-transzformált. Másodrendű parciális differenciálegyenletek kezdeti- és peremértékproblémái. Gyakorlatok: Elemi úton megoldható differenciálegyenletek megoldása. Magasabbrendű állandó együtthatós lineáris inhomogén d.e. Euler tipusú d.e. Állandó együtthatós lineáris rendszerek Az alapmátrix meghatározása Hermite-féle interpolációs polinommal. Laplace transzformáció alkalmazása differenciálegyenletek megoldására.Fourier-sorfejtés. Fourier-transzformáció.Közelítő módszerek. Hatványsor módszer. Szukcesszív approximáció. Stabilitásvizsgálat Speciális vizsgálatok (szuperpozició elve, parciális differenciálegyenletek megoldása Laplace transzformációval) Z-traszformáció, mint diszkrét Laplace transzformáció.
Sztochasztikus rendszerek matematikája – BMETE90MX52 Tárgyfelelős: Dr. Orlovits Zsanett Vizsga, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab Előadások: Valószínűségszámítási és statisztikai alapfogalmak és eszközök ismétlése. Diszkrét idejű sztochasztikus folyamat fogalma. Stacionárius folyamatok, spektrálelmélet, ergodicitás. ARMA folyamatok és előrejelzésük. Lineáris szűrők, kauzális szűrők. Wiener-szűrő. Markov tulajdonság. Véges állapotterű Markov láncok, véletlen bolyongások. Átmenet-valószínűségek, átmenet mátrix. Homogenitás, irreducibilitás, aperiodicitás, állapotok osztályozása. Véges állapotterű Markov láncok stabilitása. Megszámlálható állapotterű Markov láncok és stabilitásuk. Folytonos idejű Markov láncok. Rátamátrix, példák. Homogén Poisson folyamat, inhomogén Poisson folyamat, a Poisson folyamat generálása. Sorbanállási rendszerek. Laboratóriumi gyakorlatok: A laboratóriumokon statisztikai programok használatának bemutatása és példamegoldás történik, melyek a házi feladatok alapjait képezik.
Válogatott fejezetek az elektrotechnikából – BMEVIAUM020 Tárgyfelelős: Dr. Rakos Balázs Félévközi jegy, 6 kp, 3 ea + 1 gy + 1 lab Példák az elektrotechnika frontvonalából. Analógiák. Lineáris rendszerek dinamikus állapotban. Nemlineáris rendszerek. Szakaszosan lineáris nemlineáris áramkörök. Teljesítményelektronika. Elektromágneses kompatibilitás. Villamos energia termelés megújuló energiákból. Mikrohálózat (Mikrogrid). Szabályozott villamos hajtások. Villamos hajtások kinetikája. Egyenáramú motor dinamikája. Konverterről táplált egyenáramú motor. Térvektor. Indukciós motorok mezőorientált szabályozása. Villamos motorok kiválasztása. Áramkör szimulációs programok.
Mechanikai rendszerek dinamikája – BMEGEMMMM01 Tárgyfelelős: Dr. Szabó Zsolt
31
Vizsga, 5 kp, 3 ea + 1 gy + 0 lab Kényszerek osztályozása, szabadsági fok, általános koordináták. Lehetséges és virtuális elmozdulás és sebesség, az elmozdulás és a sebesség variációja, mechanikai rendszerek osztályozása. A mechanika alapvető elvei, a dinamika általános egyenlete, az elsőfajú Lagrange-egyenlet, a Hamilton-elv, a másodfajú Lagrange-egyenlet. Számítógéppel szabályozott gépek dinamikája.
Optika – BMEGEMIMM21 Tárgyfelelős: Dr. Ábrahám György Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab A geometriai optika alapfogalmainak összefoglalása. Akromatikus prizma tervezése. Képalkotó optikai rendszerek. Vetítéstechnikai rendszerek, projektorok, video projektorok. Távcsövek – csillagászati és űreszközök. Kollimátor, autokollimátor. Száloptikai eszközök, optikai elemek foglalása. Mikroszkópok. A 3D képalkotás eszközei. A felbontóképesség és az optikai átviteli függvény mérés eszközei. Energetikai optikai rendszerek. Optikai távmérés eszközei. Interferométerek. Fényvetők. Spektrofotométerek. Spektroradiométerek. Optikai detektorok és fényforrások. Szemészeti berendezések. Lézerek és alkalmazásaik.
Anyagtudomány – BMEGEMTMK02 Tárgyfelelős: Dr. Szabó Péter János, Dr. Ronkay Ferenc Vizsga, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab A tantárgy célja bemutatni az anyagtudomány és technológia legújabb eredményeit a fémek, a polimerek és a kerámiák anyagcsaládjánál, valamint ezek kompozitjainál. Fémek, polimerek és kerámiák különleges tulajdonságai és alkalmazási területei. Nagyszilárdságú és nagyrugalmasságú anyagok előállítása, intelligens anyagok anyagszerkezettani mechanizmusa. Alakemlékező gélek és ötvözetek. Nanoszerkezetű anyagok (részecskék, rétegek, tömbi anyagok előállítása és tulajdonságaik). Mágneses anyagok. Különleges kompozitok előállítása és tulajdonságai. Hibrid szerkezetű anyagok alkalmazási előnyei. Anyagkiválasztás szempontjai, anyagtervezés és méretezés. Az anyagok újrahasznosítása.
6.2. Szakmai törzsanyag Digitális szervóhajtások – BMEGEMIMMDS Tárgyfelelős: Dr. Korondi Péter Félévközi jegy, 5 kp, 2 ea + 1 gy + 1 lab Előadások: Villamos gépek csoportosítása működési elvük szerint, az egyes villamos gép típusok előnyei hátrányai, jellemző alkalmazási területei. Kommunikációs protokollok. Univerzális robot és szerszámgép vezérlő egység. A villamos motorok nyomatékképzése az egységes gépelméletre alapozva. Ultraszonikus (piezo) motorok és hajtásaik. Reluktancia motorok és hajtásaik. Kefenélküli (egyen és szinkron) motorok és hajtásaik. Diszkrét idejű szabályozók tervezése egyenáramú szervo hajtásokhoz. Diszkrét idejű zavarkompenzáló eljárások. Csúszómód szabályozás Szervo hajtások súrlódási modelljei és súrlódás kompenzációja. Robothajtások. Erő és nyomatékszabályozás. Gyakorlatok: Numerikus példák villamos gépek nyomatékának kiszámítására. Tervezési mintapélda univerzális robotvezérlő használatára. Digitális szűrők numerikus számítása. Numerikus példák külsőgerjesztésű egyenáramú motor fordulatszám és pozíció szabályozásának számítására. Numerikus példák külsőgerjesztésű egyenáramú motor csúszómód szabályozásának számítására. Numerikus példák külsőgerjesztésű egyenáramú motor számítógépes modell referenciás adaptív szabályozásának számítására. Numerikus példák erő és nyomaték szabályozásának számítására.
32
Biomechatronikai modellezés és szimuláció – BMEGEMIMMBM Tárgyfelelős: Dr. Kiss Rita Vizsga, 6 kp, 2 ea + 2 gy + 1 lab Előadások: Biomechatronika alapjai, modellezési kérdések. A numerikus modellezés alapjai és szükségessége. Approximációs tételek. Görbék és felületek közelítése. Interpoláció extrapoláció, regresszió. Közelítő módszerek. Négyzetesen legjobb közelítés intervallumon. Ortogonális bázisfüggvények. Variációs elvek használata. Optimalizációs módszerek. Digitális szimuláció. Anyagok a természetben. Anyagmodellek a biológiában. Biológiai mechanizmusok (levegő, víz). Biológiai mechanizmusok (szárazföld). Biológiai szenzorok I. Biológiai szenzorok II. Stratégiai modellek. Gyakorlatok: Matematikai program (pl. MATLAB) használata a tantárgyhoz kapcsolódó feladatok megoldására. Általános célú mérési, szimulációs program (pl. LabVIEW) használata a tantárgyhoz kapcsolódó feladatok. Optimalizálás. Biológiai anyagok kísérleti modellezése. Mérési, modellezési eszközök. Egykártyás eszközök (pl. Arduino, Beaglebone, Raspberry Pi) alkalmazási lehetőségei. MOCAP (Motion Capture, mozgásrögzítő) rendszerek. Képfeldolgozás. Gépi látás. Statisztikai program (pl. R) használata. Laboratóriumi foglalkozások: Önálló modell kialakítása. Saját mérés. Szimuláció kidolgozása. Biológiai rendszer mérése. Biológiai rendszer modellezése
Irányításelmélet – BMEVIIIM016 Tárgyfelelős: Dr. Lantos Béla Vizsga, 5 kp, 3 ea + 1 gy + 0 lab Dinamikus rendszerek leírási módszerei. Egybemenetű-egykimenetű (SISO) és többváltozós (MIMO) rendszerek. Szabályozási körök statikus és dinamikus minőségi jellemzői, hibaintegrálok. Szabályozások osztályozása. Szabályozási körök tervezésének lépései. Stabilitáskritériumok. A szabályozáselmélet főbb irányzatai. A MATLAB, Simulink, Control System Toolbox eszközök fontosabb szolgáltatásai. Mintavételes SISO szabályozások leírási módszerei. Szabályozó tervezés bilineáris transzformációval. Kétszabadságfokú szabályozás. Holtidős rendszer irányítása Smith-prediktorral. Állapottér módszerek. Irányíthatóság és megfigyelhetőség. Pólusáthelyezés állapot-visszacsatolással, állapotmegfigyelő tervezés folytonos és diszkrét időben. Az alapjel figyelembevétele, integráló szabályozás, terhelésbecslés. Nemlineáris rendszerek stabilitása, Ljapunov-stabilitás, Ljapunov direkt és indirekt módszere. LaSalletétel, Barbalat-lemma. Bemenet/kimenet stabilitás, kis erősítés tétel. Statikus és dinamikus optimum, maximum elv, optimumkereső eljárások. Optimális irányítás kvadratikus kritérium szerint, LQ és LQG feladat, Kalman-szűrő, kiterjesztett Kalman-szűrő. Lineáris paraméterbecslés, k-lépésesel előretartó prediktor. SISO diszkrétidejű rendszermodellek és identifikációs módszerek. MIMO altérbázisú identifikáció állapottérben. MIMO önhangoló adaptív irányítás. Modellprediktív irányítás operátortartományban és állapottérben, korlátozások figyelembevétele. Fuzzy halmaz, reláció, következtetés, defuzzifikáció. TSK-féle fuzzy rendszer. Fuzzy tudásalapú szabályozók. Neurális rendszek. Mesterséges neuron, többrétegű hálózatok, tanítás, backpropagation. Adaptív hálózat alapú fuzzy következtető rendszerek (ANFIS). Robusztus irányítások alapproblémái és tervezési eszközei. Szabályozások gyors prototípus tervezésének korszerű eszközei, esettanulmány a korszerű eszközök bemutatására.
Beágyazott rendszerek – BMEVIMIM023 Tárgyfelelős: Dr. Dabóczi Tamás Vizsga, 5 kp, 4 ea + 0 gy + 0 lab Beágyazott rendszerek felépítése: főbb jellemzők, alkalmazási területek. Követelmények a beágyazott rendszerekkel szemben: A beágyazott rendszerek tipikus szintjei, az egyes szintek jellegzetes hardver és szoftver architektúrái. Érzékelők: tipikus érzékelők működési elvének és jelkondicionálásának bemutatása: elmozdulás, elfordulás, erő, nyomás, hőmérséklet, áramlás, fényintenzitás és folyadékszint mérésére használható szenzorok és jelkondicionáló eszközök. Integrált kivitelű érzékelő, jelkondicionáló és távadó eszközök. Korszerű jelátalakítók: digitális jelfeldolgozás alapjai, interpoláló és decimáló szűrők.
33
A/D átalakítók (Flash, szukcesszív approximációs, Dual slope, subranging, pipelined-subranging, Bitper-stage, Sigma-Delta). AD átalakítók jellemzése, statikus és dinamikus hibák. D/A átalakítók (String, R-2R létra, szegmentált, Sigma-Delta). Kódváltási tranziens. Nullad rendű tartó hatása. Digitális jelszintézis (DDS). Interpolálás és decimálás. Jelfeldolgozó egységek: általános célú processzorok, mikrokontrollerek, jelfeldolgozó processzorok (DSP) felépítése, tipikus periféria készlete. Kommunikáció a beágyazott rendszerekben: funkcionális részegységek kommunikációja. Szenzorok rendszerbe illesztése. A kommunikáció szabványos hardver és szoftver eszközei. Az I2C busz, a CAN busz. Integrált intelligens szenzorok (IEEE 1451).
Gépi látás – BMEVIIIM021 Tárgyfelelős: Dr. Vajta László Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab A számítógépes látás fogalmai, definíciók. Alkalmazási példák. Emberi látás alapjai. A térbeli érzékelés lehetősége monokuláris látással. Binokuláris látás. Optoelektronikai eszközök: Alapfogalmak. Fénytechnikai mértékegységek. Optikai érzékelők, CCD érzékelők, PSD érzékelők. Térbeli információk mérésére alkalmas eszközök (3D kamerák). Képalkotó diagnosztikai eszközök. Korszerű képmegjelenítő eszközök. LCD és plazma kijelzők, projektorok. Lentikuláris megjelenítők. A képek matematikai leírása. A képfüggvények tulajdonságai. Tértranszformációk szerepe a képfeldolgozásban. 2D Fourier transzformáció tulajdonságai, képi ábrázolása, interpretálása. Digitális kép matematikai reprezentációja: Mintavételezés, kvantálás. Koordinátageometriai alapok. Geometriai transzformációk. Kameramodellek: Pinhole modell. A perspektív leképzés transzformációs modellje. Megvilágítás, optika, érzékelő modellezése. Árnyalási modellek. Sztereo képalkotás modellezése. Ipari képfeldolgozási példák. Bináris képek feldolgozása. Morfológiai alapműveletek. A képek szűrése a tér- és a frekvencia tartományban. Lineáris és nemlineáris szűrések. Alkalmazási példák. A képek szegmentálásának alapfogalmai. hasonlóság alapú szegmentálások. Szegmentálás a nagyfrekvenciás tulajdonságok alapján. Hough transzformáció. Alkalmazási példák. Optical flow feldolgozás. Motion sztereo. Mobil robotok látórendszerei. 3D látórendszerek alkalmazása a gyakorlatban. Ipari minőség-ellenőrzés. Navigáció. Közlekedési alkalmazások. Biztonságtechnika és terrorizmus elleni küzdelem.
Elektronikai technológia – BMEVIETM022 Tárgyfelelős: Dr. Gál László Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab Az Elektronikai technológia c. szakmai alaptárgy keretében folyó képzés elsődleges célja a hallgatóknak az elektronikai moduláramkörök és rendszerek kivitelezésével kapcsolatos alapvető elméleti és gyakorlati ismereteinek megszerzése, készségeinek fejlesztése. Ennek érdekében a hallgatók előadásokon vesznek részt, valamint laboratóriumi gyakorlatok keretében előzetes felkészülést, és a végrehajtás során intenzív közreműködést igénylő feladatokat oldanak meg. Ismereteket szereznek, ill. mélyítenek el az elektronikai termékek realizálása szempontjából fontos anyagokra, alkatrészekre, gyártóberendezésekre és minősítő eszközökre vonatkozóan, elsajátítják a moduláramkörök és készülékek megtervezésének, gyártásának és szerelésének alapvető módszereit, megismerkednek a technológia eszközeivel és számítógépes módszereivel, valamint a gyártás és ellenőrzés berendezéseivel, gyakorolják a megvalósítás technológiai módszereit, ill. eljárásait, és megismerik a moduláramkörök dokumentálásának, valamint a tervezési eredmények további gyakorlati felhasználásának legfontosabb szabályait.
Diplomatervezés A és Diplomatervezés B Félévközi jegy, 15 kp, 0 ea + 15 gy + 0 lab A tárgyakat a specializációt gondozó tanszék szerinti kóddal kell felvenni. A Diplomatervezés A és B a 30 kredit értékű diplomatervezés két félévre elosztott tárgya. Tetszőleges sorrendben, akár azonos félévben is felvehető.
34
6.3. Gazdasági és humán ismeretek Energetikai gazdaságtan - BMEGEENMKEE Tárgyfelelős: Dr. Bihari Péter Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A tantárgy célja, hogy bemutassa az energetika gazdaságra (gazdálkodó egységre, nemzetgazdaságra, világgazdaságra) gyakorolt hatását, gazdasági célfüggvények megfogalmazásával módszert adjon az energetikai folyamatok tervezéséhez és üzemeltetéséhez. Az általános gazdasági összefüggésen túl a tárgy részletesen tárgyalja az alapenergia-hordozó ellátás és a villamosenergia-termelés költségeit, a költségminimalizálás elvét. A bemutatott metodikák más iparágak költséganalíziséhez is jó alapot teremtenek.
Műanyaghulladék menedzsment - BMEGEPTMK61 Tárgyfelelős: Dr. Ronkay Ferenc György Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A tantárgy oktatásának célja, hogy bemutassa a polimer hulladékkezelési technikák környezetvédelmi, műszaki és gazdasági szempontjait. A fenntartható fejlődés filozófiáján alapuló értékelés számba veszi a hulladéklerakás, az energetikai hasznosítás és az anyagában történő újrahasznosítás erőforrás igénybevételeit és költséghatékonyságát. Kitér a másodlagos nyersanyagokból készülő termékek gyártástechnológiáira és lehetséges felvevőpiacaira, valamint ismerteti az életciklus analízis módszerét.
Alkalmazott vezetéspszichológia - BMEGT52MS01 Tárgyfelelős: Dr. Juhász Márta Félévközi jegy, 2 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab A kurzus célja, hogy alapvető pszichológiai ismeretekre építve megismertesse a mérnökhallgatókkal a vezetés és a vezetői munka mögött meghúzódó pszichológiai jelenségeket és az, hogy ezeket a jelenségeket felismerjék a hétköznapi vezetői munkában. A kurzus a vezetéssel kapcsolatos különböző elméleti megközelítésekkel kezdődik, amely megalapozza a későbbi ismereteket. A bevezetésben néhány – a téma szempontjából releváns – pszichológiai kérdések is ismertetésre kerülnek (motivációelmélet, szociálpszichológiai ismeretek, személyiségpszichológia). Erre alapozva szó lesz a vezetői kompetenciákról, azok fejlesztési lehetőségeiről, a különböző vezetői készségfejlesztési technikákról. Mindez a szervezeti kultúra szerves részeként kerül bemutatásra.
Környezet- és erőforrásgazdaságtan - BMEGT42M003 Tárgyfelelős: Dr. Valkó László Félévközi jegy, 2 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab A fenntarthatóság, mint a bioszféra-társadalom-gazdaság viszonya. A fenntartható fejlődés és a gazdasági növekedés típusú stratégiák összehasonlítása (cél-eszköz-módszer). Környezeti, jóléti, fenntarthatósági indikátorok. Új típusú makromutatók (NEW, ISEW, GPI, ökológiai lábnyom, HDI). A PSR és a DPSIR modell értelmezése és alkalmazhatósága. A környezetgazdaságtan, mint a fenntarthatóság irányába mutató megoldáskeresés. A környezetgazdálkodás típusai, módszerei, eszközei és helye a fenntarthatóság stratégiájában. A fenntarthatóság helyi, kisregionális szintje. Az erőforrások szerepe a közgazdaságtan „érték” fogalmaiban. Az erőforrások rendszere (megújuló, részben megújuló, nem megújuló) Az externáliák (külső hatások) fogalma és internalizálásának módjai. A környezetterhelés, mint sajátos
35
externália. A természeti tőke teljes gazdasági értékének számbavételi módszerei. Költség-haszon, költség-hatékonyság elemzése, stratégiai környezeti vizsgálati módszerek. A környezetszabályozás elméleti alapjai és gyakorlata az Európai Unióban és hazánkban.
Minőségmenezsment - BMEGT20M002 Tárgyfelelős: Dr. Topár József Félévközi jegy, 2 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Minőségmenedzsment rendszerek helye, szerepe a vállalatok, intézmények vezetési rendszerében. Minőségfilozófiák, minőségiskolák (USA, Japán, Nyugat-Európa). Az termelő vállalatoknál alkalmazott minőségi rendszerek fontosabb jellemzői. A minőségmenedzsment rendszerek alapelveinek áttekintése az ISO 9000:2000 előírásai alapján. A Total Quality Management alapelvei. A TQM vezetési filozófia alkalmazási lehetőségei, azonosságok és eltérések a termelő szervezetekben és a szolgáltató szektorban. A vevőközpontúság alapjai és módszerei. A kulcsfontosságú folyamatok azonosítása. A folyamatos javítás módszereinek áttekintése. A teljesítmények mérése. A folyamatos fejlesztés módszerei. A dolgozók felhatalmazásának és bevonásának elve és módszerei. A vezető szerepe a TQM rendszerekben. Az EFQM modell alapjai és alkalmazása a vállalati működés folyamatos fejlesztésére.
Marketing - BMEGT20M003 Tárgyfelelős: Dr. Petruska Ildikó Vizsga, 2 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Marketing filozófia és funkció. A marketing fejlődése, az új marketingparadigma. A marketing környezete, a versenykörnyezet elemzése. Marketing információrendszer, a marketingkutatás folyamata és módszerei. Fogyasztói piac és vásárlói magatartás. A Kapcsolati marketing a B2C piacon, vevőérték, vevőelégedettség. Szervezeti piac, beszerzői magatartás. Kapcsolatmenedzsment a B2B piacon. Stratégiai tervezés és marketing stratégia, a stratégiai érték hajtóerői. Piacszegmentálás, célpiac, pozícionálás. Verseny- és növekedési stratégiák. A fogyasztóorientált marketing-gyakorlat területei. Termékpolitikai döntések, márkastratégiák. Termékinnováció, a marketing szerepe a termékfejlesztési kockázat csökkentésében. K+F/marketing integráció és újtermék-fejlesztés. A szolgáltatástermék. Árstratégiák és árképzési módszerek, az eladási ár kialakításának tényezői. Értékesítési politika, marketinglogisztikai döntések. Az integrált kommunikáció.
Európai gazdasági jog - BMEGT55M001 Tárgyfelelős: Dr. Pázmándi Kinga Félévközi jegy, 2 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab A tárgy elsődleges célja, hogy bevezetést nyújtson az európai gazdasági jog körébe tartozó joganyagba, megismertesse a hallgatókat az EU gazdasági jogának intézményi rendszerével, az alapító szerződésekben, a másodlagos közösségi joganyagban, az Európai Bíróság ítéleteiben megjelenő, a gazdálkodó szervezetekre, azok gazdasági-kereskedelmi tevékenységére vonatkozó szabályozással. További célkitűzése, hogy feltárja és bemutassa az EU tagállamává vált Magyarország (nemzeti) gazdasági jogában jelen lévő közösségi jogi elemeket, intézményeket: azt a szabályozási tartalmat, mely valamennyi tagállam egységes megoldások alkalmazását kívánja biztosítani. Az EK gazdasági közjoga keretében – az Alkotmányos Szerződés elfogadásáig bezáróan tárgyalt - történeti áttekintés után az intézményi, politikai alapokat, a négy alapszabadságot és a versenyjogot, az EK gazdasági magánjoga körében a társasági jogi, fogyasztóvédelmi- és szerződési jogi, munkajogi vonzatokat, valamint a szellemi alkotások jogvédelmét és a nemzetközi magánjogi vonatkozású kérdéseket tekinti át.
36
6.4. Az adaptív mechatronikai szerkezetek specializáció tantárgyai Adaptív mechatronikai rendszerek – BMEGEMIMMAM Tárgyfelelős: Dr. Korondi Péter Vizsga, 3 kp, 1 ea + 0 gy + 1 lab Telerobotika, telemanipuláció, telejelenlét fogalma. Taktilis és haptikus eszközök. Kognitív telemanipuláció alapjai. Érzékszervek helyettesítése a telemanipulációs folyamatban. Intelligens segítő telemanipulációs eszközök. Robot felügyeleti rendszerek. Szuperflexibilis robotprogramozás (FlexGUI). Kuka robot hagyományos programozása. Kuka robot programozása FlexGUI szemlélettel. Robotino mobil robot irányítási rendszerének mérése. Robotino mobil robot érzékelőinek mérése. RT middleware (Robotics Technology Middleware) a gyakorlatban. MOGI Ethon mobil robot mérése.
Mechatronikai szimulációk – BMEGEMIMMMS Tárgyfelelős: Dr. Lipovszki György Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab Lineáris és nemlineáris modellek szimulációja. Többszálú szimulációs rendszerek. Hálózaton megosztott szimulációs rendszerek. Többszálú szimuláció speciális hardware eszközei (FPGA, PC grafikus kártya). Egész típusú aritmetika alkalmazása lebegőpontos műveletekhez. Változó lépésközű szimuláció (stabilitás, pontosság). Elosztott paraméterű rendszerek szimulációja. Végeselemes szimuláció. 2D, 3D modellezés (görbék, felületek, interpolációk). Szimulációs eredmények megjelenítésének eszközei (GDI, OPENGL, XML, XNA). 3D képalkotás hardware lehetőségei. Szimuláció frekvencia tartományban. Képfeldolgozás. Gépi látás, mint adaptív visszacsatolás.
Finommechanikai konstrukció - BMEGEMIMMFK Tárgyfelelős: Dr. Samu Krisztián Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A tantárgy bemutatása, követelmények ismertetése. A finommechanika mechatronikai alkalmazása. A finommechanikai és mikromechanikai méretek hatása a konstrukcióra, néhány példa bemutatása. Villamos érintkezőpár modellje, érintkezőanyagok. Villamos csatlakozópárok megoldásai, kapcsolók jellemzői és az érintkezőpárokat működtető finommechanikai szerkezetek. Mérőműszerekben alkalmazott egyenes, gördülő és rugalmas vezetékek konstrukciója. Az akadás elkerülése. Finommechanikai csapágyazások általános jellemzői és konstrukciós követelményei. Játékmentes csapágyazások. Mérőműszerek csapágyazása. Súrlódásmentes csapágyazások. Mágnesesen lebegtetett csapágyazás. Légcsapágyak. A hajtóművekkel szemben támasztott követelmények. A fogazások kiválasztása. Kis játékú és játékmentes mérőműszer hajtóművek. Törpemotorok hajtóművei. A hajtómű hatásfok növelésének lehetőségei. Emelőkaros és bütykös mozgatással kombinált fogaskerekes hajtóművek. Piezo aktuátorok rugalmas elemekkel megoldott hajtóművei. Csigahajtások, bolygóműves hajtások, ciklo- és hullámhajtóművek. Finommechanikai tengelykapcsolók. Teljes és részleges akadályozó szerkezetek egyenes és forgó mozgásra. Az akadályozás jósági foka. Csillapító és fék szerkezetek. Egyéb szabályozó elemek. Finommechanikai mérőműszerek konstrukciója. Műszerhibák elemzése, a műszer stabilitásának vizsgálata. Mutatóelemek konstrukciója. A jusztírozás beépítése a tervezési folyamatba. Jellegzetes példák a jusztírozó szerkezetekre.
Önálló projekt – BMEGEMIMMPR Tárgyfelelős: Dr. Korondi Péter Félévközi jegy, 4 kp, 0 ea + 1 gy + 2 lab
37
A mérnöki gyakorlatban előforduló olyan összetett tervezési feladat önálló feldolgozása és megoldása, ami kapcsolódik a választott specializációban tárgyalt témakörökhöz és felkészíti a hallgatót a diplomaterv elkészítésére. A választott feladathoz illeszkedő tervezési elvek, hardver- és szoftvereszközök, mérőberendezések megismertetése. Az ismeretek alkalmazása önálló mérnöki feladat megoldására, a választott feladat egyedi konzultációjával, mérésekkel, gyakorlati és laboratóriumi foglalkozásokkal.
Válogatott fejezetek a biomechatronikából – BMEGEMIMMVB Tárgyfelelős: Dr. Kiss Rita M. Vizsga, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab Az előadások a különböző biológiai rendszerek és azok mérnöki megvalósítását mutatja be. A laboratóriumi foglalkozások elsősorban ezek mellett a tárgyalt témakörök jobb megértését laboratóriumi foglalkozások segítik. Előadások: általános áttekintés (definíció, biológiai osztályba sorolás, történelem, mérnöki tervezés lépései). Anyagok és szerkezetek együttes optimális kialakítása (csont). Multifunkcionális anyagok. Szerkezetek és anyagok a természetben és a mérnöki szerkezetekben. Mozgásformák és mérnöki megvalósításuk. Támadási és védekezési stratégiák. Biológiailag inspirált érzékelő rendszerek I. (bőr) és mérnöki megvalósításuk. Biológiailag inspirált érzékelő rendszerek II. (látás) és mérnöki megvalósításuk. Biológiailag inspirált nanorobot. Intelligencia és együttműködési modellek és mérnöki megvalósításuk. Levegőáramlási problémák (horkolás).Biológiailag inspirált tervezési módok. Laboratóriumi foglalkozások: biológiai rendszer modellezési kérdései. Önálló biológiai modell kialakítása. Saját mérések. Biológiai rendszer szimulációja.
Mikroprocesszoros irányítás – BMEGEMIMM3B Tárgyfelelős: Dr. Aradi Petra Félévközi jegy, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Digitális irányítás alapfogalmai. Mintavételes rendszerek. Digitális irányítási algoritmusok. Fuzzy, neurális és genetikus rendszerek irányítástechnikai alkalmazásai. Mikroelektronikai alapfogalmak. Tipikus érzékelők, jelátalakítók és jelkondicionáló eszközök. Beágyazott rendszerek felépítése, fő jellemzői, alkalmazási területei, hardver architektúrái. Kommunikáció a beágyazott rendszerekben szabványos hardver- és szoftver eszközökkel. Logikai rendszerek tervezésének alapjai. Modern, nagybonyolultságú, felhasználó által programozható logikai áramkörök (CPLD, FPGA, SOPC) és fejlesztő környezeteik. Általános célú mikrokontrollerek és jelfeldolgozó (DSP) processzorok felépítése, jellegzetes egységei, szoftver és hardver felületei. Mikrokontrollerek programozásának és illesztésének alapfogalmai. A hardver- és szoftverfejlesztés módszerei. Mikrokontrollerek programozása. Fejlesztő- és szimulációs rendszerek. Önálló mikrokontrolleres rendszerek összekapcsolása összetett feladatok megoldására: multiproceszszoros rendszerek. Hardver- és szoftverkérdések. Hibrid rendszerek. Dinamikus, skálázható multiprocesszoros rendszer mérésadatgyűjtésre, adatfeldolgozásra és folyamatirányításra. Esettanulmányok.
Robotrendszerek tervezése és modellezése – BMEGEMIMMRR Tárgyfelelős: Dr. Tamás Péter Vizsga, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Robotok kinematikája. Koordinátarendszerek és transzformációk. Direkt és inverz kinematika. Trajektória-tervezés. Lehetséges és időben optimalizált robotpályák. Robotok dinamikája, a mozgásegyenletek felírási lehetőségei (Appel, Lagrange, Newton Euler). Robotirányítás. Nem adaptív módszerek (PID, számított nyomaték, csúszó-mód szabályozás) matematikai háttere. Robotok modellreferenciás adaptív vezérlésének folytonos és diszkrét módszerei. Önhangoló robotvezérlés.
38
Mobil robotok – BMEGEMIMMMR Tárgyfelelős: Dr. Korondi Péter Félévközi jegy, 3 kp, 1 ea + 0 gy + 1 lab Mobil robotok felépítése osztályozása. Mobil robotok mozgásának leírás (holonom, nonholonom rendszerek). Mobil robotok érzékelői (ultrahang, lézeres távolság érzékelők, giroszkópok). Odometria. Akadályelkerülő algoritmusok. Pályatervező algoritmusok. SLAM algoritmusok. A tanszéki mobil robot szerkezete, irányítási rendszere. Érzékelők működtetése. A kommunikációs rendszer vizsgálata. Akadályelkerülő algoritmusok vizsgálata. Mobil robotok egyszerű pályatervezési feladatainak vizsgálata. Mobil robotok összetett pályatervezési feladatainak vizsgálata.
Mesterséges intelligencia – BMEGEGTMM83 Tárgyfelelős: Dr. Monostori László Félévközi jegy, 3 kp, 1 ea + 1 gy + 1 lab A mesterséges intelligencia különféle meghatározásai. A racionális ágens fogalma. Ágens és környezete. Főbb ágens típusok. Nevezetes igéretek és teljesítmények. Szimbolikus reprezentáció és következtetés. A mesterséges intelligencia alapvető problémái. Keresési problémák megfogalmazása. Keresési problémák típusai. Példák. Az általános keresési algoritmus. Keresési startégiák tulajdonságai. Vak keresési módszerek. Iteratív keresés. Heurisztikus keresés. Keresés fán és gráfon. Becslések, az A* algoritmus és az iteratív mélyítő A*. Lokális keresés: csúcsra-mászás, szimulált hűtés, tabu keresés. Genetikus algoritmusok. Kétszemélyes játékok. Tudás és reprezentáció. Szintaxis, szemantika, interpretáció. Az ítéletkalkulus és az elsőrendű logika. A logikai következmény fogalma. Következtetési szabályok, a helyes és teljes következtés. Következtetési módszerek, modus ponens, rezolució. Logikai programozás. A logikai modellezés korlátai. Fogalmi hierarchiák - frame rendszerek. Öröklődés: osztályok, egyedek, többszörös öröklődés. Ontológiák és a szemantikus web. Szabály-alapú rendszerek. Az adatvezérelt következtető rendszerek alapfogalmai. A nemdeterminisztikus végrehajtás és következményei. Célvezérelt következtetés. Eset-alapú tudásreprezentáció és következtetés. Tudásbázisú rendszerek felépítése és fejlesztése. Nagyon nagy tudásbázisú rendszerek.
Újrakonfigurálható BMEVIMIM364
technológiák
nagyteljesítményű
alkalmazásai
–
Tárgyfelelős: Dr. Fehér Béla Vizsga, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A nagyteljesítményű számítástechnikai terület hagyományos megoldásai: párhuzamos zsuperszámítógépek, számítógép clusterek, grid megoldások. Fontosabb felhasználók köre: Kutatások, pénzügyi adatfeldolgozás, geofizikai számítások, bioinformatika, védelmi kutatások. Problémák: költség, megbízhatóság, teljesítmény igény, elhelyezés, hűtés. Alternatív megoldások: Multi core CPU, grafikus CPU, Cell processzor, ClearSpeed rendszer, FPGA alapú rendszer. Alternatív programozási modellek keresése: a szoftver megoldás flexibilitásának kombinálása a hardver nagy teljesítőképességével az FPGA-ra alapuló számítási hálózatok alkalmazásval. Példa algorimusok FPGA gyorsítási módszereinek vizsgálata. Általános párhuzamosítási lehetőségek: végrahajtási idő, feldolgozási képesség, hatékonyság, granularitás. Az Amdahl törvény. A párhuzmaos és multi core programozási paradigma. Speciális gyorsítóeszközök áttekintése: A GPGPU általános jellemzői, műveletei támogatás, előnyök, hátrányok. A Cell processzors fontosabb tulajdonságai, a CBEA technológia alkalmazási feltételei. Az FPGA alapu újrakonfigurálható hardver eszközök. Az FPGA álatlános tulajdonságai, az SRAM a technológiájú eszközök jellemzői. Alapcellák és használatuk. Beépített blokkok: memóriák és DSP egységek. Nagysebességű I/O lehetőségek. Kép és jelfeldolgozási algoritmusok vizsgálata. FPGA alkalmazások fejlesztési technológiája, HDL fejlesztés lépései. Időbeli és térbeli párhuzamosítások. Magasszintű algorimikus eszközök: Általános célú, jelfeldolgozási célú. C-alapú megoldások: Handel-C, Impulse-C, Mitrion-C, Catapult-C,
39
C2H, stb. Nagygépes rendszerek áttekintése: Cray XD1, SGI RASC. Teszt algorimusok futtatása távoli hozzáféréssel. Egyéb megoldások: DRC Computer, Nallatech, Xtremedata.
Mikrorendszerek tervezése – BMEVIMIM363 Tárgyfelelős: Dr. Fehér Béla Vizsga, 4 kp., 2 ea + 1 gy + 0 lab Mikrorendszerek fejlesztése: specifikáció, analízis. Megvalósítási lehetőségek programozható áramkörökkel. Az FPGA-k fontosabb tulajdonságai. Komplex vezérlések realizálása: Állapotgép, magasszintű állapotgép, általános célú vezérlők, mikroprogramozható vezérlő. Vezérlőegység tervezése FPGA-val. Az általános célú mikrorendszerek felépítésének modellje programozott eszközök alkalmazásával. Egy tipikus mikrovezérlő belső felépítésének elemzése. Programozási modell, végrehajtás ütemezése. A rendszerfelépítés modelljei, a SW-HW szétválasztás lépései. Realizációs opciók és költségeik. Végrehajtási idő, vezérlési gráf komplexitás, megbízhatóság, bővíthetőség. Periféria tervezés, kezelés és működtetés SW és HW módszerekkel. A SW modell motorja: a konfigurálható mikroprocesszoros vezérlő. Általános célú beágyazott mikroprocesszorok (utasításkészlet, működési modell, adatstruktúra, SW támogatás). Teljesítmény arányos erőforrás méretezés, program és adatméret optimalizálás. A konfigurálható mikroprocesszor struktúrák előnyei és speciális megvalósítási lehetőségei: egyedi utasítások, memória szervezés kialakítása, feladatorientált megvalósítás, pl. protokoll processzorok. Az alkalmazás specifikus funkcionális egységek adatfolyam tervezésének lépései. Végrehajtási idő elemzés, profiling szerepe az optimalizálásban. Kritikus programrészek analízise, HW megvalósíthatóság elemzése. A HW gyorsító rendszerek beépítésnek technológiája. A mikrorendszer gerince: a rendszerbusz architektúra. Hagyományos buszok felépítése, szolgáltatásaik és korlátaik. Átviteli sebesség, sávszélesség és késleltetés. Az áramkörön belüli buszok jellemző tulajdonságai. Hierarchikus és hálózat jellegű megoldások. Fontosabb buszstruktúrák áttekintése és elemzése (AMBA, Avalon, CoreConnect, Whisbone). Busz architektúrák elemzése: komplexitás, támogatás, teljesítmény, kompatibilitás, előnyök, hátrányok. A funkcionális modulok alkalmazása a tervezésben: specifikáció, megvalósítás, rendszerbe integrálás. Egyedi tervezés, meglévő modoluk beépíthetősége. Az újrahasznosíthatóság előnyei, kérdései. A VC (Virtual Component) és az IP (Intellectual Property) alapú tervezés specifikációs, implementációs és alkalmazási kérdések. Perifériák, IP modulok beépítése komplex mikroprocesszoros rendszerekbe. Fontosabb rendszerelemek áttekintése (CPU-k, memóriavezérlők, arbiterek, interfészek). Az interfész modellek alkalmazása egyedi egységek tervezésekor. Fejlesztési eszközök: Szimulátorok, busz funkcionális modellek, teszt generátorok. Hardver-szoftver együttes fejlesztés és hibakeresés eszközei alacsony szinten. Debugolási lehetőségek, töréspontok, beágyazott logikai analizátor, nyomkövetési memória. Firmware és szoftver fejlesztési eszközök. A eszköz független GCC technológiai platform és megjelenése a gyártói fejlesztési környezetekben. Fordítók, linkerek, assemblerek és használatuk. Az Eclipse GUI és szolgáltatásai egy tipikus projekt fejlesztés során. Egy szoftver alkalmazás fejlesztésének bemutatása. A magasszintű HW tervezés korszerű módszerei: a HDL nyelvek, a grafikus modul generátorok és szoftver alapú specifikációs és szimulációs eszközök (VHDL, Verilog, SPW, MATLAB System Generátor, Celoxica, SystemC, LabView FPGA). A magas szintű alkalmazásfejlesztés értékelése. Egyszerű alkalmazások demonstrációs fejlesztése. A fontosabb FPGA gyártók által támogatott rendszermegoldások ismertetése (Actel, Altera, Lattice, Xilinx).
Különleges robotok és robotalkalmazások – BMEGEGTMGV3 Tárgyfelelős: Dr. Fehér Sándor Félévközi jegy, 3 kp., 2 ea + 0 gy + 0 lab Az ipari- és az újra programozható, szenzor alapú mechatronikai eszközök, melyek, az emberi tevékenységeket hasznosan szolgálják, „hétköznapi körülmények” között, vagyis a szerviz robotok alkalmazástechnikai jellemzői, alaptípusai. Különlegesnek tekinthető robot-felhasználási területek: gyógyászat, építőipar, környezetvédelem, mezőgazdaság, kommunális szolgáltatások, biztonságtechnika, futárszolgálat, katasztrófavédelem, hadászat, űrkutatás bemutatása, számbavétele. A szerviz robotok vizsgálata
40
az alábbi szempontok szerint: innovációs potenciál, hasznosíthatóság, speciális feladatok átfogó elemzése alapján, a szükséges autonómia és automatizálás fokának megvalósíthatósága, a környezet-robot, ember-robot kapcsolat, a szükséges adaptivitás. A kapcsolat érzékelési feladatai. Sok szabadságú megfogók, kézprotézisek elemzése . A kéz, megfogó bonyolultságának szintjei vizsgálata, amelyek szükségesek az adott funkció/k/ létrehozásához. Az emberi mozdulatok, szabályozási szintek modellezése, mozgásparaméterek, erőhatások vizsgálata, különleges anyagok szükségessége. Egészségügyi robotok. Háztartási robotok irányítása Megfogószerkezetek. Az élővilágot utánzó robotok: biomimetikus és biorobotok. A mikro-robottechnika alapjai. Környezetvédelmi és biztonsági feladatokra alkalmazott robotok Komponens alapú robot rendszerek. Robotkar direkt és inverz feladatai, korszerű szervomotor szabályozások. Párhuzamos kinematikájú robotszerkezetek.
6.5. A biomechatronika specializáció tantárgyai Válogatott fejezetek a biomechatronikából – BMEGEMIMMVB Tárgyfelelős: Dr. Kiss Rita M. Vizsga, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab Az előadások a különböző biológiai rendszerek és azok mérnöki megvalósítását mutatja be. A laboratóriumi foglalkozások elsősorban ezek mellett a tárgyalt témakörök jobb megértését laboratóriumi foglalkozások segítik. Előadások: általános áttekintés (definíció, biológiai osztályba sorolás, történelem, mérnöki tervezés lépései). Anyagok és szerkezetek együttes optimális kialakítása (csont). Multifunkcionális anyagok. Szerkezetek és anyagok a természetben és a mérnöki szerkezetekben. Mozgásformák és mérnöki megvalósításuk. Támadási és védekezési stratégiák. Biológiailag inspirált érzékelő rendszerek I. (bőr) és mérnöki megvalósításuk. Biológiailag inspirált érzékelő rendszerek II. (látás) és mérnöki megvalósításuk. Biológiailag inspirált nanorobot. Intelligencia és együttműködési modellek és mérnöki megvalósításuk. Levegőáramlási problémák (horkolás).Biológiailag inspirált tervezési módok. Laboratóriumi foglalkozások: biológiai rendszer modellezési kérdései. Önálló biológiai modell kialakítása. Saját mérések. Biológiai rendszer szimulációja.
Mechatronikai szimulációk – BMEGEMIMMMS Tárgyfelelős: Dr. Lipovszki György Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab Lineáris és nemlineáris modellek szimulációja. Többszálú szimulációs rendszerek. Hálózaton megosztott szimulációs rendszerek. Többszálú szimuláció speciális hardware eszközei (FPGA, PC grafikus kártya). Egész típusú aritmetika alkalmazása lebegőpontos műveletekhez. Változó lépésközű szimuláció (stabilitás, pontosság). Elosztott paraméterű rendszerek szimulációja. Végeselemes szimuláció. 2D, 3D modellezés (görbék, felületek, interpolációk). Szimulációs eredmények megjelenítésének eszközei (GDI, OPENGL, XML, XNA). 3D képalkotás hardware lehetőségei. Szimuláció frekvencia tartományban. Képfeldolgozás. Gépi látás, mint adaptív visszacsatolás.
Orvostechnikai anyagok II. – BMEGEMTMGK4 Tárgyfelelős: Dr. Mészáros István Vizsga, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Elvárások az élő szervezetbe beépített anyagokkal szemben. Bioaktív anyagok. Biodegradáció. Az anyagválasztás szempontjai és problémái. Az idegen anyagok és a testnedvek kölcsönhatásai. A biokompatibilitás problémaköre, definíciói. In-vitro vizsgálatok alkalmazhatósága. Sebészeti fém és ötvözet alapú implantátumok anyagai. Tulajdonságok (szilárdsági, kifáradási, kopásállósági, korróziós) és
41
az ezeket meghatározó tényezők. Ötvözet alapú implantátumok technológiája. Intelligens anyagok. Alakmemóriával rendelkező ötvözetek orvosi alkalmazásai. Fogászati és sebészeti alkalmazások. Kerámia, üveg és fém-kerámia implantátumok. Alapfogalmak, definíciók. Bioinert és bioaktív kerámiák. Bioaktív üvegek. Fogászati segéd és pótlóanyagok. Ötvözetek, amalgámok, kerámiák, polimerek. Speciális felületelõkészítõ technológiák (CVD, PVD, ionimplantáció, plazmaszórás, lézeres felületmódosító eljárások). Implantátumok esetén alkalmazott felületvizsgálati módszerek (felületanalítikai eljárások, SEM, EDS, EBSD) Orvosi eszközök, elektródák és szenzorok speciális anyagai. Mérő és vezérlő elektródák. Elektromos töltésátadás mechanizmusai. Szívritmus-szabályozók, defibrillátorok. Implantátumok, haemodinamikai modellek. A véráramba ültetett implantátumok fajtái, anyagai és funkciójuk. Az implantátumok várható élettartamát meghatározó főbb tényezők. Terhelések fajtái (statikus, dinamikus, ezen belül is impulzusszerű és ciklikus). Terhelésátadás, igénybevételek, feszültségek eloszlása, a kialakuló feszültségmező. Az anyagok degradációja, korróziója. Az implantátumok tesztelésének módszerei. Anyagok, felületi kiképzések, mikro- és makroszerkezeti vizsgálatok, a mechanikai tulajdonságok roncsolásos és roncsolásmentes laboratóriumi vizsgálatai. Összetett szerkezetek, kompozitok vizsgálata. Határterheléses vizsgálatok (törőterhelések) igénybevételi fajtánként. Adott igénybevételi számra való és/vagy élettartam vizsgálatok: kopásállóság, kifáradás, anyagok degradációja. Elhasználódási és korróziós folyamatok. A korrózió fogalma. A fémkorrózió meghatározása. A fémkorróziós jelenségek csoportosítása a megjelenési forma és eloszlás, a korróziót okozó közeg, a korróziós alapfolyamatok szerint. A fémkorrózió megjelenési fajtái. Kémiai korrózió. Elektrokémiai korrózió. Fémionok bekerülése az emberi szervezetbe (metallózis). A fémek korrózióját befolyásoló főbb tényezők, összetett hatások. A korrózió elleni védekezés főbb lehetőségei implantátumoknál. Mesterséges és természetes csontpótló anyagok. A csonthiányok pótlása: a csonthiányok helye, a defectusok eredete. Spontán gyógyulás. A defectusok művi kitöltése: saját csonttal, idegen csontprepatátummal, mesterséges anyagokkal, állati eredetű csontpreparátummal. A transzplantált anyagok kölcsönhatásai, a befogadó hely szerepe. Az egyes csontpótló anyagok előnyei, hátrányai, gyakori problémák.
Önálló projekt – BMEGEMIMMPR Tárgyfelelős: Dr. Korondi Péter Félévközi jegy, 4 kp, 0 ea + 1 gy + 2 lab A mérnöki gyakorlatban előforduló olyan összetett tervezési feladat önálló feldolgozása és megoldása, ami kapcsolódik a választott specializációban tárgyalt témakörökhöz és felkészíti a hallgatót a diplomaterv elkészítésére. A választott feladathoz illeszkedő tervezési elvek, hardver- és szoftvereszközök, mérőberendezések megismertetése. Az ismeretek alkalmazása önálló mérnöki feladat megoldására, a választott feladat egyedi konzultációjával, mérésekkel, gyakorlati és laboratóriumi foglalkozásokkal.
Kép- és modellalkotó eszközök az orvosi gyakorlatban – BMEGEMIMMKA Tárgyfelelős: Dr. Barsi Árpád, Dr. Kiss Rita Félévközi jegy, 3 kp, 1 ea + 0 gy + 1 lab Az előadások a különböző képalkotó technikákat és rendszereket mutatja be. A laboratóriumi foglalkozások az ezen eszközök által készített felvételek feldolgozását mutatja be, s az eszközök használatát teszi megalapozottabbá. Előadások: általános áttekintés (definíciók, történelem). A képalkotó eszközök matematikai és fizikai alapjai. Kamerás képalkotó eszközök és alkalmazásaik. Tomográfiás képalkotók (CT, PET, SPECT), mágneses rezonancia elvén működő képalkotás. Ultrahangos képalkotók és egyéb típusú képalkotás. Laboratóriumi foglalkozások: A képalkotó rendszerek képformátumai, metaadat-kezelés. Matlab-alapú képfeldolgozás. Önálló feladat nyílt forráskódú szoftverrel. Labview gyakorlat.
Biomechanika – BMEGEMMMG16 Tárgyfelelős: Dr. Kiss Rita
42
Félévközi jegy, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Térdízület biomechanikája. Csípőízület biomechanikája. A lábízületek és a boka biomechanikája. Gerinc biomechanikája. Vállízület biomechanikája. Könyök biomechanikája. Csukló és a kézízületek biomechanikája. Csontfixálások és protézisek biomechanikája. Mozgásvizsgálatok típusai, eszközei. Járás biomechanikája. Laborgyakorlat: mozgásvizsgálatok.
Multifunkcionális polimerek – BMEGEPTMG15 Tárgyfelelős: Dr. Kiss Zoltán Félévközi jegy, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab A gyógyászati polimer protéziseinek, segédeszközeinek ismertetése, a velük szemben támasztott mechanikai, kémiai és biológiai követelmények. A gyógyászatban alkalmazott polimerek. A polimerek orvosi, egészségügyi alkalmazási területei. Egyszer használatos orvosi eszközök gyártása műanyagból. Gyártmánykialakítás, anyagmegválasztás, a technológia megválasztása, csomagolás, sterilezés. Műanyag protézisek speciális gyártási technológiái. Polimerek villamos tulajdonságai, alkalmazási területeik (kábelszigetelések, mikro-áramkörök ágyazó anyagai, fotolitográfiai alkalmazások, EMI és RFI védelem, NYÁK lapok polimerjei). Polimerek speciális villamosipari feldolgozási technológiái. Különleges polimerek és technológiák: vezető polimerek, ferroelektromos polimerek, elektromosan leválasztható polimerek, elektroaktív polimerek, alakemlékező polimerek, öngyógyuló polimerek és kompozitok.
Adaptív mechatronikai rendszerek – BMEGEMIMMAM Tárgyfelelős: Dr. Korondi Péter Vizsga, 3 kp, 1 ea + 0 gy + 1 lab Telerobotika, telemanipuláció, telejelenlét fogalma. Taktilis és haptikus eszközök. Kognitív telemanipuláció alapjai. Érzékszervek helyettesítése a telemanipulációs folyamatban. Intelligens segítő telemanipulációs eszközök. Robot felügyeleti rendszerek. Szuperflexibilis robotprogramozás (FlexGUI). Kuka robot hagyományos programozása. Kuka robot programozása FlexGUI szemlélettel. Robotino mobil robot irányítási rendszerének mérése. Robotino mobil robot érzékelőinek mérése. RT middleware (Robotics Technology Middleware) a gyakorlatban. MOGI Ethon mobil robot mérése.
Finommechanikai konstrukció - BMEGEMIMMFK Tárgyfelelős: Dr. Samu Krisztián Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A tantárgy bemutatása, követelmények ismertetése. A finommechanika mechatronikai alkalmazása. A finommechanikai és mikromechanikai méretek hatása a konstrukcióra, néhány példa bemutatása. Villamos érintkezőpár modellje, érintkezőanyagok. Villamos csatlakozópárok megoldásai, kapcsolók jellemzői és az érintkezőpárokat működtető finommechanikai szerkezetek. Mérőműszerekben alkalmazott egyenes, gördülő és rugalmas vezetékek konstrukciója. Az akadás elkerülése. Finommechanikai csapágyazások általános jellemzői és konstrukciós követelményei. Játékmentes csapágyazások. Mérőműszerek csapágyazása. Súrlódásmentes csapágyazások. Mágnesesen lebegtetett csapágyazás. Légcsapágyak. A hajtóművekkel szemben támasztott követelmények. A fogazások kiválasztása. Kis játékú és játékmentes mérőműszer hajtóművek. Törpemotorok hajtóművei. A hajtómű hatásfok növelésének lehetőségei. Emelőkaros és bütykös mozgatással kombinált fogaskerekes hajtóművek. Piezo aktuátorok rugalmas elemekkel megoldott hajtóművei. Csigahajtások, bolygóműves hajtások, ciklo- és hullámhajtóművek. Finommechanikai tengelykapcsolók. Teljes és részleges akadályozó szerkezetek egyenes és forgó mozgásra. Az akadályozás jósági foka. Csillapító és fék szerkezetek. Egyéb szabályozó elemek. Finommechanikai mérőműszerek konstrukciója. Műszerhibák elemzése, a műszer stabilitásának vizsgálata. Mutatóelemek konstrukciója. A jusztírozás beépítése a tervezési folyamatba. Jellegzetes példák a jusztírozó szerkezetekre.
43
Biológiai anyagok biomechatronikai modellezése – BMEGEMIMMBA Tárgyfelelős: Dr. Bojtár Imre Félévközi jegy, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Az emberi test szilárd szöveteinek szerepe és felépítése. Lágy szövetek (izmok, inak, érfalak). Mikrostruktúra modellezése lágy szöveteknél, kapcsolat a mikroszerkezet és a fenomenológiai modellek között. Mikrostruktúra modellezése csontszöveteknél, kapcsolat a mikroszerkezet és a fenomenológiai modellek között. Szilárdságtani leírás porózus-szivacsos anyagoknál és szálerősítésű lágy szöveteknél. Hiperelasztikus anyagok. Csontszerkezet és anyagmodelleinek jellemzése makroszinten. Lágy szövetek és anyagmodelljeik jellemzése makroszinten. Anyagmodell felépítés. Képalkotó és képfeldolgozó eljárások. Végeselemek módszerének alkalmazása – elméleti alapok. Végeselemek módszere –gyakorlati megoldások. Paciens-specifikus numerikus modellek.
Hemodinamika – BMEGEVGMG06 Tárgyfelelős: Dr. Szentannai Pál Félévközi jegy, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Élettani bevezetés. Vérnyomásmérés (invazív és noninvazív). Áramlás az artériákban: Streeter-Wylie modell. Áramlás a koronária-erekben koncentrált paraméteres leírás. Vénás áramlás, ér-deformáció. Áramlás az aneurismákban. Mikrocirkuláció, folyamatok a mikroerekben. Labor: mérés az artéria hálózat modelljén, vénás izompumpa modelljén.
6.6. A gyártórendszerek és robotok specializáció tantárgyai Ipari robottechnika – BMEGEGTMM53 Tárgyfelelős: Dr. Németh István Vizsga, 4 kp, 2 ea, 0 gy, 1 lab Előadások: Az ipari robotok alkalmazástechnikai jellemzői, alaptípusai. A robotkiválasztás szempontrendszere. Forgácsoló szerszámgépek kiszolgálására a rendszerbe integrált ipari robot feladatrendszere. A robot szerepe a technológiai folyamatban, kapcsolattartása a perifériális berendezésekkel és a környezettel. Gyártó sziget, gyártó vonal, gyártó rendszer kialakításának módozatai, a működőképesség biztosításának igényrendszerei. Szerelés során alkalmazott célrobot kialakítások, robotos rendszerek. Speciális, a szerelés folyamatára jellemző akadályok leküzdése /pl.: csap-furat illesztés megoldása/. Robotmegfogók. Alkatrészadagolás, alkatrészszállítás. Alkatrészegyesítés. Robotprogramozás. Robotvizsgálatok. Anyagegyesítés, felületbevonás, anyagleválasztás műveletei során a robot beavatkozási, műveleti tevékenységeinek elemzése. Ponthegesztő, öntőformaképző, gépkiszolgáló robotos rendszerek elemzése. A robotalkalmazás gazdaságossága. Gazdasági elemzések. A robotalkalmazás biztonságtechnikája. Gyártó környezet kialakítása, biztonságtechnikai előírások. Különleges robotalkalmazások. Laborgyakorlatok: robot szervohajtás, ipari robot programozás, palettázási feladat, intelligens kamera alkalmazás, adaptív robotmegfogó, ipari robot alapú egészségügyi alkalmazás.
Termeléstervezés és irányítás – BMEGEGTMK41 Tárgyfelelős: Dr. Váncza József Vizsga, 4 kp, 3 ea, 0 gy, 0 lab A termelésinformatikai aktuális problémái. A tervezés szintjei, a tervezés és végrehajtás kapcsolata. A gazdaságos rendelésmennyiség modellje. A gyártási sorozatnagyság dinamikus meghatározása, a Wagner-Whitin eljárás. Dinamikus készletgazdálkodási modellek. Anyagigény és kapacitások: A tervezési funkciók hierarchiája és kapcsolatai. Material Requirements Planning (MRP), alapelvek és eljárások. A
44
módszer érzékenysége és veszélyei. MRP II és a kapacitás tervezés. A JIT céljai és alapvető követelményei. Megvalósítás: a termelés kiegyenlítése. Kapacitás-tartalékok és átállási idők szerepe. Munkaszervezési elvek, a kanban rendszer. Minőségellenőrzés. A modellezés alapvető problémái a termelésinformatikában. Dekompozíció, aggregáció. Eszközkészlet, mint lineáris programozás, egészértékű programozás, nemlineáris programozás és korlátozás programozás. Az XPRESS matematikai megoldó Mosel modellezési nyelv és környezet. A megoldáskeresésének módszerei. Alapvető termeléstervezési modellek. Az ütemezés alapfogalmai és jellegzetes problémái. Gyártósorok és műhelyek ütemezése. Klasszikus módszerek. Korlátozás-alapú ütemezés. Alternatív modellek és nyitott kérdések. Gyártószervezetekkel szemben támasztott követelmények. Modellek és mértékek, a túl egy-szerű modellek veszélyei. Termeléstervezési példák. A kockázat figyelembevétele. Gyártósorok működésének kiértékelése, fő modell elemek és paraméterek, kiértékelési kritériumok. Összefüggések a folyamatban lévő munkák (WIP), az átbocsátó képesség és a ciklusidő között. A legjobb és legkedvezőtlenebb esetek behatárolása.
Gépek és robotok programozása – BMEGEGTMM54 Tárgyfelelős: Dr. Mátyási Gyula Vizsga, 4 kp, 2 ea, 0 gy, 1 lab Alapfogalmak, robotok morfológiai felépítése. Robotikai rendszer elemei, robotok geometriai rendszerei. Robotok gépi funkciói, robotok kommunikációja a kiszolgáló berendezéssel. Robot mozgáspályák tervezése. Robotok on-line és off-line programozása, különböző robot program nyelvek. Alkalmazás specifikus és különleges utasítások. Gyártófüggetlen és -függő robotszimulációs rendszerek. NC gépek koordináta rendszerei, transzformációk, nullpontok. Számjegyvezérlési módok, az alkatrészprogram felépítése. Programozott és vezérelt szerszámpont, szerszámméret korrekció. Elmozdulások programozása, automatikus geometriai számítások. A programozott pont pályája, automatikus szerszámsugár korrekció. Technológiai adatok programozása. Paraméteres programozás, rögzített ciklusok. Mérés programozása. Felület digitalizálás. Párbeszédes programozás. Eszterga központok programozása. Szerszámbemérés, nullpontmérés. DNC üzemmód.
CNC gépek és robotok szimulációja – BMEGEGTMM8 Tárgyfelelős: Dr. Monostori László Félévközi jegy, 3 kp, 1 ea, 1 gy, 1 lab Szimulációs programok áttekintése. Bevezetés a Mathematica program használatába. Matematikai alapfogalmak (homogén transzformációs mátrixok, gráfok, forgató mátrixok). Kinematikai kényszerek (alsó, felsőrendű kényszerek, modellezési módszerek). Nyílt kinematikai láncú gépek modellezése. Inverz kinematikai probléma. Strukturált input fájlok kezelése. Szerszám korrekció, null pont eltolás, ofszet pálya generálás. Pálya interpoláció és trajektória tervezés. Bevezetés a gráf struktúrájú parallel gépek modellezésébe (független kényszer egyenletek generálása).
Különleges robotok és robotkezek – BMEGEGTMM67 Tárgyfelelős: Dr. Németh István Félévközi jegy, 3 kp, 1 ea + 1 gy + 1 lab Előadások: az ipari- és az újra programozható, szenzor alapú mechatronikai eszközök, melyek, az emberi tevékenységeket hasznosan szolgálják, „hétköznapi körülmények” között, vagyis a szerviz robotok alkalmazástechnikai jellemzői, alaptípusai. Különlegesnek tekinthető robot-felhasználási területek: gyógyászat, építőipar, környezetvédelem, mezőgazdaság, kommunális szolgáltatások, biztonságtechnika, futárszolgálat, katasztrófavédelem, hadászat, űrkutatás bemutatása, elemzése. Egészségügyi robotok. Háztartási robotok. Környezetvédelmi és biztonsági feladatokra alkalmazott robotok. Párhuzamos kinematikájú robotszerkezetek.
45
Gyakorlatok: a tantermi gyakorlatok az embermodellezés és az ember-környezet kapcsolat ergonómiai értékelését célul kitűző tanulmányterv elkészítését segítik. A hallgatók elsajátítják a vezető embermodellező és ergonómiai szimulátor szoftver, a JackTM használatát. Laborgyakorlatok: egészségügyi robotok: felső végtag mozgásterápia, egészségügyi robotok: viselhető robot impedancia szabályozása, komponens alapú robot rendszer, humanoid robot.
Robotos gyártórendszerek tervezése – BMEGEGTMM66 Tárgyfelelős: Dr. Németh István Félévközi jegy, 3 kp, 1 ea + 1 gy + 1 lab A gyártervezés alapjai. Gyártórendszerek típusai. Elrendezések fajtái. Anyagmozgatási elvek. Anyagmozgató berendezések. Gyártórendszerek tervezési módszerei. Gyártórendszerek értékelési, szimulációs és optimalizálási módszerei. Számítógéppel segített gyártórendszer tervezés. Esettanulmányok. Feladatmegoldás, feladatkonzultációk. Gyártórendszerek diszkrét eseményvezérelt szimulációja. Szoftverhasználat. Esettanulmányok. Gyártóberendezések kiválasztása, gyártórendszerek kiépítése. Diszkrét eseményvezérelt szimulációs rendszer használatának elsajátítása. Szimulációs modellek építése, futtatása, kiértékelése.
Számítógéppel integrált gyártás – BMEGEGTMM84 Tárgyfelelős: Dr. Mezgár István Félévközi jegy, 3 kp, 3 ea + 0 gy + 0 lab A műszaki tervezés és gyártás korszerű módszerei és eszközei. A Számítógéppel Integrált Gyártás (Computer Integrated Manufacturing - CIM) fogalmának kialakulása, történelmi áttekintés. A gyártás informatikai aspektusai. Információáramlás és számítógépes hálózatok. Információs követelmények, megvalósítási stratégiák. Általános interfész szabályok és jellegzetes interfészek CIM-rendszerekben. Integrált információs infrastruktúra, hierarchikus lokális hálózatok. CIM rendszerek felépítése, alrendszerei (CAD/CAE, CAM, CAPP, PPS/PPC, CAQ, stb.) és kapcsolataik. A CIM rendszerekben alkalmazható technológiai eszközök, eljárások. Korszerű gyártóberendezések és eszközök. Szerszámgépek, robotok, mérőgépek, robotjárművek, automatizált raktárak, rugalmas szerelő-berendezések. Új komplex gyártási eljárások: mechatronika, robottechnika, mesterséges intelligencia technikák alkalmazása. Rugalmas gyártócellák (FMC) és gyártórendszerek (FMS), mint a CIM rendszerek autonóm termelőegységei. Rugalmas gyártórendszerek (FMS) jellemzői. Anyag és adatfeldolgozó alrendszerek. Szerszámszervezés, munkadarab-szervezés, raktározás, szállítás, manipuláció és mérés. Gyártórendszerek modelljei: rendszer környezet modellezés, pl. CIM-OSA, GERAM, RM- ODP modell. A CIM bevezetésének várható hatásai. A termelés új szervezési paradigmáinak érvényesítése a CIM területén. A gyártásirányítás általános koncepciói és helyük CIM-rendszerekben. Technológiai tervezés. Termelésirányítás. Gyártási folyamattervezés és irányítás.
Intelligens robotok – BMEVIIIM247 Tárgyfelelős: Dr. Lantos Béla Vizsga, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A tantárgy összefoglalja a korszerű (szenzorcsatolt, kooperáló, mobilis és multiágensű) robotrendszerek elméleti alapjait és mesterséges intelligencia eszközeit, bemutatja a más tantárgyakban elsajátított ismeretek felhasználását robotrendszerekben, továbbá az ilyen rendszerek tervezésénél alkalmazható villamosmérnöki módszereket. A tantárgyat sikeresen abszolváló hallgatók közre tudnak működni robotrendszerek és mobilis robotok számítógépes irányító és navigációs rendszereinek tervezésében, a működéshez szükséges algoritmusok kifejlesztésében és megvalósításában. Hosszú távon hasznosítható készségekkel rendelkeznek 1) a robotirányítás, mozgástervezés és akadályelkerülés területén, 2) korszerű elméletek bevonásával analizálni és tervezni tudnak gyártásautomatizálási alrendszereket és
46
komplex rendszereket, 3) ismerik a tervezést támogató korszerű eszközöket, 4) rendelkeznek a technológiai rendszerek és más határterületek szakembereivel való együttműködési képességgel komplex problémák megoldására.
Mobil robotok – BMEGEMIMMMR Tárgyfelelős: Dr. Korondi Péter Félévközi jegy, 3 kp, 1 ea + 0 gy + 1 lab Mobil robotok felépítése osztályozása. Mobil robotok mozgásának leírás (holonom, nonholonom rendszerek). Mobil robotok érzékelői (ultrahang, lézeres távolság érzékelők, giroszkópok). Odometria. Akadályelkerülő algoritmusok. Pályatervező algoritmusok. SLAM algoritmusok. A tanszéki mobil robot szerkezete, irányítási rendszere. Érzékelők működtetése. A kommunikációs rendszer vizsgálata. Akadályelkerülő algoritmusok vizsgálata. Mobil robotok egyszerű pályatervezési feladatainak vizsgálata. Mobil robotok összetett pályatervezési feladatainak vizsgálata.
Precíziós és ultraprecíziós megmunkálások – BMEGEGTMM92 Tárgyfelelős: Dr. Takács Márton Félvközi jegy, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Ultraprecíziós megmunkálás fogalma, jellemző mérettartományok, tűrések. Ultraprecíziós megmunkálások határozott élű szerszámokkal. Ultraprecíziós megmunkálások határozatlan élű szerszámokkal. Optikai felületek készítése. Ultraprecíziós megmunkálások gépei. Ultraprecíziós megmunkálás környezete. Rezgéscsillapítás. Tisztaszoba követelmények. Felületintegritási jellemzők mérése. Felülettopográfia, érdesség, Alak és helyzetpontosság mérése. Precíziós megmunkálás – ultraprecíziós megmunkálás – nanotechnológia. Szilícium precíziós és mikromegmunkálása. Mikroszkópia a mikro- és nanotechnológiában. Különleges anyagleválasztási módszerek.
Fogazatok gyártása – BMEGEGTMGV5 Tárgyfelelős: Dr. Laczik Bálint Félévközi jegy, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 2 lab A merev testek síkbeli mozgása, centroispárok kapcsolódása. Előírt áttételi függvény megvalósítása centroisokkal. A computeralgebrai rendszerek alkalmazásának alapjai. Előírt törvény szerint mozgó görbe által burkolt határalakzatok. A kapcsolódó fogprofilok meghatározásának analitikus módszerei. Evolvens, ciklois, borda fogprofilok lefejtő szerszámainak profiltervezése. Változó áttételű hengeres fogazatok centroisainak meghatározása. Elliptikus gördülő görbék. Változó áttételű hengeres fogaskerekek profil tervezése. A váltókerék számítás alapfeladata és megoldásai: lánctört, Brocot és kombinatorikus algoritmusok.
6.7. Az Integrated Engineering and Renewables specializáció tantárgyai Advanced Power Electronics (Teljesítményelektronika) – BMEVIAUM014 Tárgyfelelős: Dr. Hamar János Krisztián Vizsga, angol nyelven, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab A hallgatók megismerkednek a teljesítményelektronika korszerű elveivel, a teljesítményelektronikai kapcsolásokkal, konverterekkel és azok tervezésével, mérésével, számítógépes szimulációjával. A tárgy keretében a hallgatók megszerzik azokat az ismereteket, amelyekkel képesek lesznek a bonyolult berendezések, kapcsolások működésének magasabb szintű megértésére, mérésére, hiba megállapítására és kiválasztási, üzemeltetési feladatok elvégzésére.
47
Project Laboratory (Projekt laboratórium) – BMEVIAUM021 Tárgyfelelős: Dr. Hamar János Krisztián Félévközi jegy, angol nyelven, 3 kp, 0 ea + 0 gy + 2 lab Dynamics of Machines (Gépek dinamikája) – BMEGEMMMM02 Tárgyfelelős: Dr. Csernák Gábor Vizsga, angol nyelven, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab A Gépek dinamikája c. tantárgy oktatásának célja, hogy megismertesse a hallgatókkal a műszaki rezgéstan néhány olyan fejezetét, amely gyakran jelentkezik gépészeti feladatokban, de amelyek megoldása a Rezgéstan tárgy lineáris, kis szabadsági fokú rezgéseket leíró módszereivel gyakran nem lehetséges. A célok között gyakorlat orientált témakörökhöz kapcsolva ismertetjük az anyagot, ezek között pedig szerepelnek mind klasszikus témakörök, mint például a gépalapozás, mind a modern karbantartás fontos eszközének számító rezgésfelügyelet. A feladatok megoldásának hagyományos és korszerű módszereit is használjuk. A mérnöki gyakorlatban legelterjedtebb számítógépes módszerek, a numerikus szimuláció alkalmazása mellett hangsúlyt helyezünk a szemlélet fejlesztésében, a tervezésben, az eredmények paraméterfüggő megadásában fontos analitikus közelítő módszerek megismertetésére is.
Novel Technologies and Renewables energiákkal) – BMEVIAUM019
(Újfajta
technológiák
megújuló
Tárgyfelelős: Dr. Rakos Balázs Vizsga, angol nyelven, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab Web-based Laboratory (Web alapú laboratórium) – BMEVIAUM009 Tárgyfelelős: Dr. Hamar János Krisztián Félévközi jegy, angol nyelven, 3 kp, 1 ea + 0 gy + 1 lab A tantárgy célja, hogy a gépészmérnök hallgatókat a modern szoftvertechnológia legfontosabb kérdésköreinek (objektum-orientált szoftverfejlesztés, konkurens rendszerek, elosztott rendszerek) elméletével és gyakorlatával megismertessük. Elsődleges cél a korszerű webes rendszerekről, azok ipari automatizálási alkalmazásáról, integrált vállalati rendszerek felépítésére alkalmas szoftver eszközökről a programozói szemszögből egy átfogó képet adni, ugyanakkor a félév során elvégzett nagyfeladat révén némi gyakorlathoz juttatni a hallgatókat, olyan tudással felruházni őket, mely későbbiekben lehetővé teszi a kérdéses területen való elmélyedést, irányt mutatni az ismeretek bővítésére és hatékony alkalmazására.
Structural Analysis (Szerkezetanalízis) – BMEGEGIMGSA Tárgyfelelős: Dr. Váradi Károly Félévközi jegy, angol nyelven, 4 kp, 1 ea + 0 gy + 2 lab A szerkezetanalízis helye a géptervezésben. A szerkezeti modell, a mechanikai modell és a végeselemes modell megalkotása. Végeselemes alapfogalmak és alapegyenletek áttekintése. Virtuális munka tétele, lokális közelítés elve. Elem, csomópont, approximációs függvények, alakváltozási és feszültségi vektorok, merevségi mátrix, redukált terhelési vektor az elem és szerkezet szintjén, anyagmátrix, az egyenletrendszer struktúrája, tárolási technikák. Numerikus módszerek a végeselemes eljárásokban. Interpolációs polinomok. Numerikus integrálás az elem merevségi mátrix képzésében. A szerkezeti merevségi mátrix felépítése, összeállítása. A nagyméretű lineáris egyenletrendszerek megoldási lehetőségei, technikái. A professzionális végeselem rendszerek főbb elemtípusai. Rúd, gerenda, síkbeli és térbeli, héj,
48
stb. elemek. Lineáris és magasabb rendű elemek. A H és a P verzió elemei. A megfelelő elemtípus kiválasztása. A végeselemes modell-alkotás. Anyagtörvények, peremfeltételek, terhelések. Háló-struktúrák, szabadságfokok. Modellezési esettanulmányok. Anyagi és geometriai nemlinearitás. Nemlineáris egyenletrendszerek. Iterációs módszerek áttekintése. Newton-Raphson módszer, módosított NewtonRaphson módszer. Anyagi nemlinearitás a gyakorlatban. Geometriai nemlinearitás a gyakorlatban.
Programmable Digital Devices (Programozható digitális áramkörök) – BMEVIAUM007 Tárgyfelelős: Dr. Sütő Zoltán Félévközi jegy, angol nyelven, 3 kp, 1 ea + 0 gy + 1 lab Motion Control (Mozgásszabályozás) – BMEVIAUM003 Tárgyfelelős: Dr. Sütő Zoltán Félévközi jegy, angol nyelven, 5 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab Industrial Embedded Systems (Ipari beágyazott rendszerek) – BMEVIAUM010 Tárgyfelelős: Dr. Sütő Zoltán Félévközi jegy, angol nyelven, 3 kp, 1 ea + 0 gy + 1 lab A tantárgy célja, hogy megismertesse a gépészmérnök hallgatókat a modern ipari folyamatirányító rendszerek felépítésével, működési elvével és alkalmazási lehetőségeivel. A tantárgy során szerzett ismeretekkel a hallgató képes lesz különbséget tenni a különböző kapacitású és tudású beágyazott rendszerek között és képes lesz a mérlegelni a különböző tulajdonságok között, hogy a megfelelő berendezést válassza. Ugyanakkor a félév során elvégzett nagyfeladat révén némi gyakorlathoz jutnak a hallgatók és olyan gyakorlati tapasztalatokkal ruházza fel őket, mely későbbiekben lehetővé teszi a kérdéses területen való elmélyedést, valamint irányt mutat az ismeretek bővítésére és hatékony alkalmazására.
6.8. Az Intelligens beágyazott rendszerek specializáció tantárgyai Beágyazott operációs rendszerek – BMEVIAUMA08 Tárgyfelelős: Dr. Vajk István Vizsga, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A tantárgy célkitűzése: A tantárgy célkitűzése bemutatni azokat a platformokat, technikákat és eszközöket, amelyek szükségesek a valósidejű követelményeknek megfelelő rendszerek alkalmazás és rendszer szintű szoftverének megírására és futtatására. A tantárgy középpontjában a hardvertervezés során létrehozott eszközök szoftverrendszerének kialakítása áll. A beágyazható operációs rendszerek (Linux, Windows család, QNX, stb.), és az általuk biztosított programozási-, és rendszerszolgáltatásainak bemutatását az adott rendszerek meghajtóprogram-modelljeinek részletes ismertetése, illetve a szinkronizálás és párhuzamos végrehajtás problémáinak vizsgálata követi. A hallgatók alkalmasak lesznek arra, hogy megértsék és alkalmazzák a valós idejű, és a beágyazott rendszerek tervezésével és megvalósításával kapcsolatos alapkoncepciókat. A kialakítandó rendszerekkel kapcsolatos eszközmeghajtó-modellek megfelelő alkalmazásával hozzáférhetővé tudják tenni a jelenlegi és jövőbeli operációs rendszerek programozói felülete számára az általuk tervezett és elkészített hardverelemeket. A hallgatók képesek lesznek olyan valósidejű rendszereket implementálni, amelyek megfelelnek a vele támasztott funkcionális és időkövetelményeknek. Rövid tematika: Beágyazott operációs rendszerek alapvető szolgáltatásai, alapfogalmak.
49
Kisteljesítményű beágyazott operációs rendszerek. A uCOS-II és a FreeRTOS operációs rendszerek. Ütemező algoritmus, taszkok nyilvántartása, elérhető szolgáltatások, taszkok közötti kommunikáció. A Linux rendszer létrejötte, jelentősége napjainkban. A Linux rendszerek felépítése. A normál és a valósidejű kernel különbségeinek elemzése. A beágyazott Linux rendszer összeállításának bemutatása. Linux alkalmazások fejlesztése. Az állományabsztrakciós felület, folyamatok, szálak és hálózatkezelés. Iránymutatások a valósidejű alkalmazások fejlesztéséhez. Linux kernelmodulok fejlesztése. QNX operációs rendszer felépítése. Kernelszolgáltatások, ütemezés, megszakítások kezelése, hálózatkezelés. Beágyazott rendszerek készítése QNX operációs rendszerrel. QNX operációs rendszer felhasználói szemmel. Alkalmazások fejlesztése QNX operációs rendszerrel. A Windows helye a beágyazott eszközök világában. A Windows Embedded és Windows Embedded Compact felépítése, szolgáltatásai. Ütemezés, szinkronizációs objektumok, megszakítások kezelése. BSP-ben megvalósítandó feladatok, driver modellek. Natív WinAPI alkalmazás felépítése.
Rendszerarchitektúrák – BMEVIMIM149, új kód: BMEVIMIMA08 Tárgyfelelős: Dr. Fehér Béla Vizsga, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A tantárgy célkitűzése: A tantárgy a beágyazott számítógépes rendszerek felépítését, architektúráját mutatja be, átfogóan, a limitált képességű, egyszerű célfeladatokat ellátó mikrokontrolleres egységektől (pl. IoT, Internet of Things) a nagyteljesítményű beágyazott számításokat is biztosító összetett rendszerekig. Részletesen ismerteti az alkalmazható számítási modelleket, az ezekhez választható feldolgozó egységeket mint az architektúra legfontosabb alkotóelemeit. Fontos célkitűzés a beágyazott rendszerekben alkalmazható elemek széles körének alkalmazási szempontok szerinti bemutatása, a használati elvárások, fejlesztési lehetőségek, a teljesítőképesség és hatékonyság elemzése. Ennek kapcsán értékeli a különböző architektúrájú egyedi és többmagos processzorokon alapuló megoldásokat, és az áramkörön kialakítható komplex SoC (System-on-a-Chip) rendszereket, bemutatva a heterogén, processzorokat és konfigurálható logikai eszközöket is tartalmazó megoldásokat. Elemzi az SoC rendszerek belső kommunikációs megoldásait, a külvilághoz kapcsolódó vezetékes és vezeték nélküli interfészek jellemzőit, és ezek legfontosabb adatátviteli tulajdonságait. Rövid tematika: A beágyazott rendszerek jellemző alkalmazási területeinek áttekintése, a fontosabb területek követelményeinek, teljesítményigényeinek, elvárásainak elemzése. A beágyazott rendszerek általános felépítésének bemutatása, rendszerszintű komponensek, modulok funkcióinak ismertetése. A célfeladatokhoz illeszkedő elemkészlet, a vezérlési, adatfeldolgozási, multimédia és kommunikációs szempontok figyelembevétele a különböző architektúrák kialakításánál. A korszerű nagyteljesítményű beágyazott processzortípusok felépítésének (RISC, DSP, VLIW), a többmagos, homogén és heterogén processzortömböket tartalmazó nagyteljesítményű rendszerek kialakításának, jellemző tulajdonságainak elemzése. Az alkalmazásfüggő szempontok megjelenése a központi egységek felépítésének kialakításában, a konfigurálható utasításkészletű processzorok és programozható logikákban realizált lágymagos egységek alkalmazásának előnyei. A hardveres gyorsítók, célfeladatot ellátó funkcionális egységek (IP, Intellectual Property) használata a nagyteljesítményű rendszerekben. A komplex, egyetlen áramkörön belül realizált rendszerek (SoC, System-on-a-Chip) tervezési kérdései, áramkörön belüli kommunikációs megoldások kialakítási lehetőségei. A hierarchikus buszrendszerek, áramkörön belüli hálózati topológiák tulajdonságainak elemzése. A beágyazott rendszer és környezetének kapcsolata, a legfontosabb külső interfészek, memóriaillesztési feladatok áttekintése. A beágyazott rendszerek egymás közötti, M2M kommunikációs lehetőségeinek rövid áttekintése, a vezetékes és vezeték nélküli megoldások ismertetése.
Valósidejű rendszerek – BMEVIAUM16 (a BMEVIAUMA08 elődtárgya, már nem indul többet) Tárgyfelelős: Dr. Vajk István
50
Vizsga, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A hardvertervezés során létrehozott eszközök szoftverrendszerének kialakításával kapcsolatos tervezési és megvalósítási kérdések. Valós idejű és beágyazott operációs rendszerek (Linux, Windows család, QNX, stb.). Az operációs rendszerek szolgáltatásai valós idejű, párhuzamos és szinkronizált programfuttatásra, a szolgáltatásokhoz illeszkedő rendszerek tervezése, a követelményeknek megfelelő szoftverrendszer kialakítása. A folyamatok szinkronizálása, a kommunikáció megvalósítása valós idejű rendszerek esetén. Az egyes meghajtóprogram-modellek (driver) részletes ismertetése, a kapcsolódó architektúrák összehasonlítása. A meghajtóprogramok írásának technikái, megbízható és nagy teljesítményű rendszerszolgáltatások kialakítása. Egyedi tervezésű és építésű hardver eszközök szoftverrendszerének megtervezése és kialakítása a kiválasztott operációs rendszer architektúrájának és szolgáltatásainak megfelelően. Valós idejű, beágyazott környezet kialakításának kérdései egy esettanulmányon keresztül. Az alkalmazás-fejlesztési interfész biztosítása.
Robotirányítás rendszertechnikája – BMEVIAUM255, új kód: BMEVIAUMA10 Tárgyfelelős: Dr. Tevesz Gábor Vizsga, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A tantárgy célkitűzése: A tantárgy célja, hogy a hallgatók ismereteket szerezzenek a komplex automatizált rendszerek egyik nagy családjának, a robotirányításnak a területén használatos hardver és szoftver eszközökről, elsajátítsák a használatos architektúrák és irányítási algoritmusok főbb jellegzetességeit. Megismerkednek a robotok mozgását leíró modellekkel, irányítási architektúráikkal, a robotprogramozási nyelvek szerkezetével és tulajdonságaival. A tantárgy két hat szabadságfokú általános célú szerelőrobot példáján keresztül szemlélteti a tanultakat. Áttekinti a robotikában alkalmazott digitális szabályozások elméletét, algoritmusait, realizálási kérdéseit. Bevezeti a hallgatókat napjaink egyik legdinamikusabban fejlődő robotikai területébe, a mobil robotok világába, bemutatva a mobil robotok szenzorait, tájékozódásának és irányításának alapelveit, algoritmusait. Rövid tematika: A robot, mint komplex irányítandó folyamat. Robotgenerációk, robottípusok és alkalmazásaik. Robot manipulátorok kinematikája. Direkt és inverz geometriai feladat, a Denavit-Hartenberg alak. Robotok dinamikája. Robotirányítási algoritmusok (decentralizált szervohajtások, nemlineáris szétcsatolás, hibrid pozíció- és erőirányítás). Pozíció, sebesség és gyorsulásérzékelés. Inkrementális adók, abszolút szöghelyzet adók. Nokia-Puma 560 eredeti és új irányító rendszere. A Mitsubishi MELFA ipari robotcsalád architektúrája és programozása. A MELFA robot szimulátora. Digitális szabályozó algoritmusok elmélete, realizálásuk robotokban (pozíció, sebesség, nyomaték). Az elintegrálódás kiküszöbölése. Robot programozási nyelvek. On-line, off-line programozás, explicit programozási nyelvek. A robotprogramozás fejlődési irányai, implicit programozás. Az ARPS programnyelv és bővítése hibrid pozíció-erő irányításhoz Mobil robotok fajtái, rendszerezése. Mobil robotok szenzorai és tájékozódása, relatív és abszolút helymeghatározási elvek. Mobil robotok navigációja akadályok között. A konfigurációs tér. Ütközésmentes pályatervezési algoritmusok: potenciálmező-módszerek, valószínűségi útvonaltérkép (PRM) és gyorsan feltérképező sűrű fa (RDT) módszerek, cella-dekompozíció, láthatósági gráf. Approximációs tervezési módszerek anholonóm robotok számára. A reaktív akadályelkerülés módszerei: virtuális erőtér (VFF), vektormező hisztogram (VFH) és dinamikus ablak (DWA) módszerek.
Funkciófejlesztési technológiák – BMEVIIIMA08 (a BMEVIIIM247 tárgy helyett lép be 2015-től) Tárgyfelelős: Dr. Kiss Bálint Vizsga, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab
51
A tantárgy célkitűzése: Az irányítórendszerek fejlesztése során alkalmazott korszerű gyors prototípustervezési és virtuális tervezési eszközök bemutatása, illetve a komplex, elosztott irányítórendszerek tervezéséi eljárásainak ismertetése. A tantárgy az irányítórendszerek tervezésének fő lépésein vezeti végig a hallgatókat. A tantárgyat sikeresen abszolváló hallgatók képesek bekapcsolódni a korszerű irányítórendszerek tervezésébe és fejlesztésébe, valamint általános és hosszútávon alkalmazható tudással rendelkeznek a modellezés, a szimuláció és az elosztott irányítórendszerek területén. Rövid tematika: Irányítórendszerek fejlesztésének folyamata és fázisai, a gyors prototípustervezés Vmodellje. Jelfolyam-alapú rendszermodellezés. A jelfolyam-gráf fogalma és alkalmazása, Bond-gráfok, funkcióblokkok használata a modellezésben. Jelfolyam-alapú modellezés megjelenése beágyazott- és ipari irányítórendszerek fejlesztői környezeteiben. Folytonos rendszerek szimulációja. Numerikus integrálási módszerek, differenciaegyenlet-megoldó algoritmusok és azok paraméterezése, stiff rendszerek kezelése. Szimulációs módszerek és paraméterek megválasztása a gyakorlatban, azok hatása a szimuláció eredményére. Az automatikus kódgenerálás fogalma és menete. Felhasználói kód integrálása, valós idejű követelmények figyelembe vétele. Diszkrét eseményű rendszerek fogalma, modellezésük véges állapotú automatákkal és Petri-hálókkal. Felügyeleti irányítások elmélete, moduláris és hierarchikus irányítási architektúrák. Diszkrét eseményű rendszerek szimulációja. Szimulációs módszerek és szoftvereszközök. StateCharts használata az irányítástechnikában: modellezés és felügyeleti irányítás megvalósítása.
Intelligens robotok – BMEVIIIM247 (kifutó tárgy, 2015 őszén indul utoljára) Tárgyfelelős: Dr. Lantos Béla Vizsga, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A tantárgy összefoglalja a korszerű (szenzorcsatolt, kooperáló, mobilis és multiágensű) robotrendszerek elméleti alapjait és mesterséges intelligencia eszközeit, bemutatja a más tantárgyakban elsajátított ismeretek felhasználását robotrendszerekben, továbbá az ilyen rendszerek tervezésénél alkalmazható módszereket. A tantárgyat sikeresen abszolváló hallgatók közre tudnak működni robotrendszerek és mobilis robotok számítógépes irányító és navigációs rendszereinek tervezésében, a működéshez szükséges algoritmusok kifejlesztésében és megvalósításában. Hosszú távon hasznosítható készségekkel rendelkeznek 1) a robotirányítás, mozgástervezés és akadályelkerülés területén, 2) korszerű elméletek bevonásával analizálni és tervezni tudnak gyártásautomatizálási alrendszereket és komplex rendszereket, 3) ismerik a tervezést támogató korszerű eszközöket, 4)rendelkeznek a technológiai rendszerek és más határterületek szakembereivel való együttműködési képességgel komplex problémák megoldására.
Rendszerarchitektúrák laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIMIM018 Tárgyfelelős: Dr. Fehér Béla Félévközi jegy, 2 kp, 0 ea + 0 gy + 2 lab A laboratóriumban rendelkezésre álló Analóg Devices Blackfin 537 DSP processzoros fejlesztői környezet képességeinek, erőforrásainak megismerése. A Visual DSP szoftverfejlesztő környezet megismerése. A jelfeldolgozó programok általános struktúrájának megismerése, és a fejlesztés, hibakeresés lépéseinek gyakorlása egy egyszerű feladat megvalósítása során. Egy több perifériát és eseményt kiszolgálni képes rendszer felépítésének megismerése, a rendszer erőforrás menedzsment kezelésének megismerése, teljesítmény hangolás. Futásidő analízis, magas szintű és alacsonyszintű kódrészletek alkalmazása, optimalizálás. Programozható perifériák kezelése, interfész beállítások kiválasztása a követelmények alapján. A mérés célja az FPGA alapú digitális rendszertervezés alapjainak megismerése. Az eszközök jellemző paramétereinek értékelése, erőforrás kihasználási lehetőségek elemzése. A fejlesztőkártya hardver felépítésének megismerése. A fejlesztőkörnyezet szolgáltatásainak bemutatása. Tervezés, ellenőrzés, megvalósítás, tesztelés. Egy egyszerű tervezési feladat teljes körű végrehajtása. Az FPGA alapú beágyazott rendszerekben alkalmazott lágyprocesszorok megismerése, a processzoros
52
rendszer megtervezése. Perifériák kiválasztása, konfigurálása, buszrendszer paramétereinek beállítása. Szoftver elemek specifikálása, kódfejlesztés. HW-SW együttes hibakeresés, fejlesztés.
Irányítástechnika és képfeldolgozás laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIIIM017 Tárgyfelelős: Dr. Kiss Bálint Félévközi jegy, 2 kp, 0 ea + 0 gy + 1,5 lab Autonóm robot érzékelő rendszere és irányítása. Autonóm robotizált egység érzékelői működésének vizsgálata, mérésadatgyűjtés, kommunikáció, a környezet feltérképezése, a térkép feldolgozása, akadályelkerülést biztosító, ütközésmentes pálya tervezése és követése. Identifikáció és gyors prototípustervezés. Egy iparban is használt gyors prototípustervező keretrendszer hardver és szoftver elemeinek megismerése és használata. Ismeretlen szakasz dinamikus modelljének identifikációja mért jelek alapján, mintavételes szabályzó algoritmus tervezése és implementálása. Pozíciószabályzási körök vizsgálata. Egyenáramú motorral felszerelt pozicionáló mechanizmus szabályozása. A rendszer modellezése, paraméterek identifikációja mért jelek alapján, szabályzó tervezése és implementálása (Matlab – Simulink - Real-time workshop környezetben), a zártkörű működés vizsgálata. Önkalibráló navigációs rendszerek vizsgálata. Egyedi érzékelők (GPS, gyorsulásérzékelő, kamera) kalibrációja / hibaanalízise. Jellegzetes pontok robusztus követésére alkalmas képfeldolgozó algoritmusok implementálása. Modellautó szenzorfúziós navigációja – tesztkörnyezet vizsgálata, hangolása. Objektumkövetés. SSD algoritmus vizsgálata. Optimális „differencia kép” meghatározása, a lineáris változásmodell hibaanalízise teszt képsorozatokon. Robusztusság vizsgálata a tesztkörnyezet különböző beállításainál: transzláció-, rotáció-, skálázás-, nyírás-, megvilágítás változás-, kitakarás invariancia biztosítása.
Rendszer és alkalmazástechnika laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIAUM016 Tárgyfelelős: Dr. Tevesz Gábor Félévközi jegy, 2 kp, 0 ea + 0 gy + 2 lab uC-OS-II alkalmazások nagyobb teljesítményű (ARM) beágyazott rendszereken: a hallgatók megismerkednek az STM32 mérőpanelen egyszerű operációs rendszeren alapuló feladatok megoldásaival: 3 taszk, 2 megszakítási rutin, szemafor, jelzőflag, várakozási sor kezelése. Adatgyűjtés és párhuzamos feladat végrehajtás ARM modulokon Linux környezetben: a hallgatók egy BeagleBoard xM mérőpanelen Linux alapú programozási feladatokat oldanak meg adatgyűjtő alkalmazás elkészítésével: kernel driver készítése (SPI), sysfs állomány kezelése (GPIO), socket kommunikáció, soros kommunikáció. Ipari szerelőrobot programozása - Mitsubishi MELFA RV-3SDB: a hallgatók a mérésen egy korszerű robot program fejlesztő rendszert alkalmaznak. Szimulálják a feladat megoldását, majd végrehajtják valós környezetben. Autonóm robot navigációs rendszere I. - Ultrahangos helymeghatározás: mobil robot helymeghatározó és navigációs rendszerének vizsgálata ultrahangos helymeghatározó rendszer segítségével. Autonóm robot navigációs rendszere II. - A dead reckoning elv: mobil robot helymeghatározó (pozíció és orientáció) rendszerének vizsgálata inkrementális adókon alapuló elfordulás érzékelés és a dead reckoning elv alkalmazásával.
Önálló laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIAUM017 Tárgyfelelős: Dr. Fehér Béla Félévközi jegy, 2 kp, 0 ea + 0 gy + 2 lab A tárgy célja a specializációban tanult ismeretek elmélyítése és gyakorlati tapasztalatok megszerzése egy szűkebb, a hallgató egyéni érdeklődésének megfelelő tématerületen. Alapvető célkitűzés, hogy erről
53
a szűkebb szakterületről a hallgató az átlagos hallgatói ismereteket meghaladó felkészültséget szerezzen, és a tárgy keretében végzett munkáját – megfelelő előrehaladás esetén – Diplomatervezés keretében is hasznosítani, illetve folytatni tudja.
Önálló laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIIIM018 Tárgyfelelős: Dr. Kiss Bálint Félévközi jegy, 2 kp, 0 ea + 0 gy + 2 lab A tárgy célja a specializációban tanult ismeretek elmélyítése és gyakorlati tapasztalatok megszerzése egy szűkebb, a hallgató egyéni érdeklődésének megfelelő tématerületen. Alapvető célkitűzés, hogy erről a szűkebb szakterületről a hallgató az átlagos hallgatói ismereteket meghaladó felkészültséget szerezzen, és a tárgy keretében végzett munkáját – megfelelő előrehaladás esetén – Diplomatervezés keretében is hasznosítani, illetve folytatni tudja.
Önálló laboratórium mechatronikusoknak – BMEVIMIM019 Tárgyfelelős: Dr. Fehér Béla Félévközi jegy, 2 kp, 0 ea + 0 gy + 2 lab A tárgy célja a specializációban tanult ismeretek elmélyítése és gyakorlati tapasztalatok megszerzése egy szűkebb, a hallgató egyéni érdeklődésének megfelelő tématerületen. Alapvető célkitűzés, hogy erről a szűkebb szakterületről a hallgató az átlagos hallgatói ismereteket meghaladó felkészültséget szerezzen, és a tárgy keretében végzett munkáját – megfelelő előrehaladás esetén – Diplomatervezés keretében is hasznosítani, illetve folytatni tudja.
6.9. A Járműmechatronika specializáció tantárgyai Járműelektronika – BMEKOGJM952 Tárgyfelelős: Dr. Szalay Zsolt Vizsga, 4 kp, 3 ea + 0 gy + 0 lab A tárgy a járműelektronika egyes fejezeteit a kapcsolódó járműipari alapismeretek rövid áttekintése után tárgyalja. A járművekben található elektronikus rendszereket a hallgatók mechatronikai előképzettségére alapozva a járműben ellátott funkció szemszögéből közelíti meg. A hallgatók megismerik a járműben található elektronikus rendszereket, ezek funkcióit, majd ebből kerül levezetésre a felépítés és a működés. Az első előadások az elektromos energia járműben történő előállításának és tárolásának folyamatát, illetve eszközeit ismertetik az indítómotorral bezárólag. Ezután kerül sor a jármű villamos rendszerének, a vezetékezésre és a komponensekre alkalmazott követelmények, valamint az áramutas kapcsolási rajz bemutatására. A karosszéria-elektronika témakör keretében kerülnek bemutatásra a járművekben alkalmazott kommunikációs rendszerek (UART, CAN, LIN, FlexRay, MOST, Bluetooth), a diagnosztikai interfészek, a kijelző és a kényelmi-szórakoztató rendszerek. Ezt követi a világító és fényjelző berendezések típusainak illetve vetítési módjainak tárgyalása. Külön hangsúlyt kap az aktív, illetve passzív biztonsági rendszerek elektronikus vezérlésének bemutatása a történelmi kezdetektől a legújabb kutatási eredményekig. A hajtáslánc-elektronikákról szóló előadások a belsőégésű motorokhoz kapcsolódó elektromos rendszerek (keverékképzés, gyújtás, kipufogógáz-kezelés), valamint az automata váltók és a differenciálművek vezérlését ismertetik. A menetdinamikai rendszereket tárgyaló előadás az elektronikusan vezérelt fékrendszerekkel (ABS, ASR, EBS, ESP, stb.), valamint a kormány és a futómű elektronikus szabályozásával foglalkozik. A korszerű modellező és szimulációs eszközök (MATLAB, Simulink) megismerésével a hallgatók a mérnöki fejlesztő munkára készülnek fel. A félévet a műszerezési és tesztelési módszerek ismertetése, valamint az autóipari jóváhagyás folyamatának és eszközrendszerének bemutatása zárja. A félév utolsó előadásaiban a tárgy a járműdiagnosztika különböző módszereit és eszközeit mutatja be.
54
Belsőégésű motorok menedzsmentje – BMEGEENMMBM Tárgyfelelős: Dr. Bereczky Ákos Vizsga, 3 kp, 3 ea + 0 gy + 0 lab Belsőégésű motorok alapfogalmai. Elméleti és valóságos körfolyamatok, veszteségek. Belsőégésű motorok osztályozása, jellegmezők. Égési folyamatok Ottó-motoroknál. Ottó-motorok keverékképző rendszerei és azok mechatronikai elemei. Ottó-motorok menedzsment rendszerei. Égési folyamatok Dieselmotoroknál. Diesel-motorok befecskendező rendszerei és azok mechatronikai elemei. Feltöltési módszerek és azok mechatronikai elemei. Üzemanyagok, és a megújuló üzemanyagokkal kapcsolatos követelmények. Fejlesztési irányok, trendek. Belsőégésű motorok diagnosztikája. Belsőégésű motorok vizsgálati módszerei.
Alkalmazott beágyazott rendszerek – BMEVIMIM017 Tárgyfelelős: Dr. Péceli Gábor Vizsga, 4 kp, 3 ea + 0 gy + 0 lab Beágyazott rendszerek definíciója, tipikus alkalmazások, követelmények. Valós idejű alkalmazások, időkezelés valós idejű rendszerekben. Puha és kemény, eseményvezérelt és idővezérelt valós idejű rendszerek. Ütemezés: prioritásos ütemezés, válaszidő-számítás; nem független taszkok esete; prioritás felső-határ protokollok. Időkezelés: órák megvalósítása; szinkronizálás és időmérés elosztott rendszerekben. A memóriamenedzsment és a válaszidő. Eseményvezérelt és idővezérelt kommunikáció. Esemény-megfigyelés, állapot-megfigyelés. A valós idejű változók és képük, az időbeni pontosság. Periodikus frissítés, akciókésleltetés. Beágyazott operációs rendszerek, kernelek, futtatórendszerek. Az érzékelő hálózatok feladata, kialakítása és hardvermegoldásai. Az érzékelő hálózatokban alkalmazott ad hoc topológiák, kiépítésük módszerei. Időszinkronizáció vezeték nélküli hálózatokban. Valós idejű számítógépes rendszerek modellezése és modellezési eszközei. A befogadó környezet folytonos, diszkrét, hibrid és heterogén modelljei, valamint modellezési eszközei a járműmechatronikában. Példák a fizikai és az információs folyamatok integrálására, követelményanalízis. Példák valós idejű információ feldolgozásra. Hardver-szoftver együttes tervezés. Példák, esettanulmányok járműmechatronikai alkalmazásokra. Termékminőség, a szolgáltatások biztonsága, biztonságkritikus rendszerek. Ellenőrzéstechnológia a tervezés során: verifikáció, validáció, szimuláció, mérés. Ellenőrzéstechnológia a működtetés során: monitorozás és diagnosztika. Megbízhatóság, (szolgáltatás)biztonság, rendelkezésre állás.
Önálló járműmechatronika labor – BMEGEMIMM3A Tárgyfelelős: Dr. Halmai Attila Félévközi jegy, 4 kp, 0 ea + 0 gy + 3 lab A tantárgy célkitűzése: A szaktárgyakban tanult ismeretek elmélyítése, továbbá gyakorlati tapasztalatok szerzése és a problémamegoldó készség kialakítása egyéni választható feladaton keresztül. További cél, az átlagos hallgatói ismereteknél mélyebb ismeretekkel rendelkezzen a hallgató a tárgy elvégzésével és azt akár diploma dolgozatához is hasznosítani tudja.
Belsőégésű motorok környezettechnikája – BMEGEENMMBK Tárgyfelelős: Dr. Bereczky Ákos Félévközi jegy, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Belsőégésű motorok üzeme során keletkező károsanyagok fajtái és azok hatása. Károsanyagok keletkezése belsőégésű Ottó-motoroknál. Károsanyagok keletkezése belsőégésű Diesel-motoroknál. Károsanyagok csökkentése motorikus megoldásokkal az Ottó-motoroknál. Károsanyagok csökkentése
55
motorikus megoldásokkal a Diesel-motoroknál. Füstgázkezelési eljárások Ottó-motoroknál. Füstgázkezelési eljárások Diesel-motoroknál. Az emisszió csökkentési eljárásoknál alkalmazott mechatronikus alkatrészek Ottó-motoroknál. Az emisszió csökkentési eljárásoknál alkalmazott mechatronikus alkatrészek Diesel-motoroknál. A károsanyag kibocsátás mérőeszközei. Törvényi előírások a motorok károsanyag kibocsátására. Mérési előírások és módszerek. Megvalósított rendszerek és azok mechatronikus elemeinek bemutatása. Vizsgálati rendszerek bemutatása.
Fékrendszerek, hajtásrendszerek és kormányrendszerek mechatronikája – BMEKOGJM951 Tárgyfelelős: Dr. Palkovics László Vizsga, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Kormányrendszerek felépítése és modellezése, a kormányrendszerek komponenseinek ismertetése. A kormányrendszerek használatos szenzorok (szögjeladó, nyomatékjeladó, hőmérséklet jeladó, stb.) és aktuátorok felépítésének és működésének bemutatása, azok működési elveinek ismertetése. A kormányrendszert szabályozó elektronika méretezési elvei, felépítése, komponensei. Az elektronikus vezérlőegység és a kormányrendszer mechanikájának integrálása, a szenzorok elhelyezési lehetőségei. Fékrendszerekkel szemben támasztott követelmények, az ECE 13 előírásrendszer ismertetése. A biztonságkritikus elektronikus és elektromos szerkezetekre vonatkozó szabvány, speciális autóipari követelmények (IEC 61508, FAKRA). Hidraulikus és pneumatikus fékrendszerek, azok komponensei, működésanalízise és tervezése. Elektro-mechanikus kerékfék, elektro-pneumatikus fékrendszerek, azok komponensei, működésanalízise és tervezése. Fékrendszereken alapuló menetdinamikai szabályozó rendszerek tervezése, azok komponensei. Redundáns fékrendszer architektúrák. Biztonságkritikus rendszerek szoftverfejlesztési folyamata. Hajtáslánc elemei, tengelykapcsolók és nyomatékváltók. Félautomata váltók, tengelyhajtások. Elektronikus rendszerek a hajtásláncban. Motor és hajtáslánc összehangolása. Komponens és rendszer jóváhagyási folyamat, hiba szimuláció, szimulációs eszközök alkalmazása. Mechatronikus rendszerek jóváhagyása járműben, járműtesztek.
Járművek villamos hajtásai – BMEVIVEM017 Tárgyfelelős: Dr. Számel László Félévközi jegy, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab Járművek kinetikája a villamos járműhajtás főbb paramétereinek meghatározása céljából. Vasúti vontatás villamos gépei és villamos hajtásai. Korszerű szabályozott áramirányítós egyenáramú motoros járművek, inverteres aszinkron és szinkronmotoros járművek. Városi villamos járművek villamos gépei és hajtásai. Korszerű szabályozott szaggatós egyenáramú motoros és inverteres aszinkronmotoros villamos, trolibusz és metró hajtások. Villamos és hibrid autók villamos gépei és hajtásai. Villamos autók energiaellátása. Korszerű szabályozott szaggatós egyenáramú motoros, inverteres kalickás aszinkronmotoros és állandómágneses szinkronmotoros hajtások. Hibrid autók felépítése és szabályozott villamos hajtásai. Járművek főbb segédüzemi berendezései. Járműgenerátorok és szabályozásuk. Önindító motorok. Integrált indítómotor-töltőgenerátor egység. Jellegzetes villamos kismotoros mellékhajtások.
6.10. Az Optomechatronika specializáció tantárgyai Vizuális optika – BMEGEMIMMVO Tárgyfelelős: Dr. Ábrahám György Vizsga, 5 kp, 2 ea + 0 gy + 2 lab Előadások: a szem és a látás evolúciója. A látás és az intelligencia kapcsolata. Az emberi szem szerkezete és működése. Szem-modellek. A fény, a spektrum. A színes látás. Nappali és éjszakai látás. A színtévesztés. A színlátás életkori változásai. Betegségek hatása a színlátásra. Az adaptáció. A színadaptáció.
56
Az adaptáció dinamikája. Káprázás, farkasvakság. A Benham-effektus. Kontraszt-érzékelés. Él detektálás. A látási információ feldolgozása. Az agy látási központjai. Optikai illúziók. Alakfelismerés. A színes látás méréstechnikája és műszerei. A színes látás javítása szemüvegekkel. Szemüveg-optikai alapfogalmak. A távcső szemüvegek tervezése. Lézeres szemműtétek optikai vonatkozásai és technikái. A szem hibái. Közellátás, távollátás, asztigmatizmus, öregszeműség. Hagyományos szemüvegek és bifokális lencsék tervezése. Progresszív (multifokális) szemüvegek. Kontaktlencsék. Beültethető szemlencsék. Védő szemüvegek. A csökkentlátók optikai segédeszközei. Újdonságok. Laborok: a dioptria hibák mérése visus-táblával. Vetített vízustábla tervezése. Dioptria-hibák mérése lézeres refraktométerrel. A visus táblás és a lézeres mérés eredményének összehasonlítása. Az akkomodációs mélység mérése Wenzel-féle akkomodáció mérővel. Az akkomodáció mérő áttervezése más méréshatárok kialakítása céljából. Szemüvegek bemérése dioptria mérővel. Különböző dioptria mérők optikai rendszerének megismerése. Színlátás vizsgálat pigment tesztekkel (Ishihara teszt, Velhagen teszt, D15 teszt, FM100 teszt, Colorlite teszt, Rabkin teszt). A tesztek kiértékelési módszerei. A színlátás vizsgálata monitoros tesztekkel. A pigment tesztek és a monitoros tesztek pontossági összehasonlítása. A színlátás vizsgálata anomaloszkóppal. Különböző anomaloszkópok pontosságának összehasonlítása. A színlátás vizsgálata spektrális módszerrel. A PDT műszer szerkezete, alkalmazástechnikája. Vízuális színmérés Color boxban, különböző megvilágítási viszonyok alkalmazásával. A színlátás vizsgálata Cambridge teszttel.
Fotonika – BMEGEMIMMFO Tárgyfelelős: Dr. Kovács Gábor Vizsga, 5 kp, 2 ea + 0 gy + 2 lab Geometriai és hullámoptika, hullámegyenlet. Interferencia és diffrakció, Fourier optika. Száloptika, hullámvezetők. Polarizáció, kristályok, optikai anizotrópia. Vékonyrétegek. Fotonok és atomok kölcsönhatása. Termikus fényforrások. Lumineszcencia. Félvezető fényforrások. Félvezető detektorok. CCD és CMOS detektorok. Lézerek és rezonátorok. Gauss nyalábok terjedése. Moduláció és szkennelés.
Önálló projekt – BMEGEMIMMPR Tárgyfelelős: Dr. Korondi Péter Félévközi jegy, 4 kp, 0 ea + 1 gy + 2 lab A mérnöki gyakorlatban előforduló olyan összetett tervezési feladat önálló feldolgozása és megoldása, ami kapcsolódik a választott specializációban tárgyalt témakörökhöz és felkészíti a hallgatót a diplomaterv elkészítésére. A választott feladathoz illeszkedő tervezési elvek, hardver- és szoftvereszközök, mérőberendezések megismertetése. Az ismeretek alkalmazása önálló mérnöki feladat megoldására, a választott feladat egyedi konzultációjával, mérésekkel, gyakorlati és laboratóriumi foglalkozásokkal.
Lézertechnika – BMEGEMIMM29 Tárgyfelelős: Dr. Ábrahám György Félévközi jegy, 3 kp, 2 ea + 0 gy + 0 lab LASER betűszó jelentése. Indukált emisszió fogalma (Einstein 1917). Első lézer, első alkalmazások. Spektrális összetétel, irányítottság, teljesítmény, rendezettség. Spontán emisszió, abszorpció, indukált emisszió. Koherens optikai erősítő. Gerjesztés gyakorlati megvalósítása eltérő lézerközegekben. Az erősítés telítődése. Inhomogén és homogén erősítésű közegek eltérő tulajdonságai. Folyamatos és impulzusban való lézerműködés, erősítési és fázisfeltétel. Visszacsatoló rendszer: optikai rezonátor jellemzői, módusok meghatározása. Erősítés és Q-kapcsolás, móduscsatolás. Félvezető lézerek működése. Sávszélesség, koherencia, irányítottság, fényesség. Lézernyaláb optikája. Ipari lézerek és legfontosabb alkalmazásaik: CO2, szilárdtest és excimer lézerek. Lézeres anyagmegmunkálások (pl.: vágás, hegesztés,
57
edzés), méréstechnika, elektronikai áramkörgyártás. Félvezető lézerek alkalmazásai: fénytávközlés, optikai adattárolás.
Finommechanikai konstrukció - BMEGEMIMMFK Tárgyfelelős: Dr. Samu Krisztián Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 1 gy + 0 lab A tantárgy bemutatása, követelmények ismertetése. A finommechanika mechatronikai alkalmazása. A finommechanikai és mikromechanikai méretek hatása a konstrukcióra, néhány példa bemutatása. Villamos érintkezőpár modellje, érintkezőanyagok. Villamos csatlakozópárok megoldásai, kapcsolók jellemzői és az érintkezőpárokat működtető finommechanikai szerkezetek. Mérőműszerekben alkalmazott egyenes, gördülő és rugalmas vezetékek konstrukciója. Az akadás elkerülése. Finommechanikai csapágyazások általános jellemzői és konstrukciós követelményei. Játékmentes csapágyazások. Mérőműszerek csapágyazása. Súrlódásmentes csapágyazások. Mágnesesen lebegtetett csapágyazás. Légcsapágyak. A hajtóművekkel szemben támasztott követelmények. A fogazások kiválasztása. Kis játékú és játékmentes mérőműszer hajtóművek. Törpemotorok hajtóművei. A hajtómű hatásfok növelésének lehetőségei. Emelőkaros és bütykös mozgatással kombinált fogaskerekes hajtóművek. Piezo aktuátorok rugalmas elemekkel megoldott hajtóművei. Csigahajtások, bolygóműves hajtások, ciklo- és hullámhajtóművek. Finommechanikai tengelykapcsolók. Teljes és részleges akadályozó szerkezetek egyenes és forgó mozgásra. Az akadályozás jósági foka. Csillapító és fék szerkezetek. Egyéb szabályozó elemek. Finommechanikai mérőműszerek konstrukciója. Műszerhibák elemzése, a műszer stabilitásának vizsgálata. Mutatóelemek konstrukciója. A jusztírozás beépítése a tervezési folyamatba. Jellegzetes példák a jusztírozó szerkezetekre.
Optomechatronikai mérések – BMEGEMIMMOM Tárgyfelelős: Dr. Kovács Gábor Félévközi jegy, 3 kp, 0 ea + 0 gy + 2 lab Bevezetés a radiometriai mérésekbe. Termikus és fluoreszcens fényforrások fotometrikus mérései, szabályozási karakterisztikák felvétele. Termikus és fluoreszcens fényforrások spektrális méréstechnikája, színhőmérséklet és fénysűrűség mérése. CCD kamera átviteli függvényének meghatározása tesztábrák segítségével. CCD kamera átviteli függvényének meghatározása Ealing-Eros mérőpadon. CCD kamera pontszórás függvényének meghatározása. Az autokollimációs mérési elv megismerése. Távolság és szögmérés geodéziai műszerekkel. Távolságmérés interferometrikus módszerekkel. Optikai felületek alakjának mérése.
Optomechatronikai számítások – BMEGEMIMMOS Tárgyfelelős: Dr. Ábrahám György Félévközi jegy, 3 kp, 0 ea + 2 gy + 0 lab Geometriai és hullámoptikai számítások. Képalkotó optikai rendszerekkel kapcsolatos számítások. Hibaszámítás elméleti háttere és gyakorlati alkalmazása. Hagyományos sugárátvezetések számítása. Optikai tervező szoftverek működése. Az Optikai Átviteli Függvény számítása. Finomkorrekciós számítási módszerek. Optikai rendszerek energetikai paramétereinek számítása. Komplex rendszerek analízise és szintézise.
Képfeldolgozás – BMEGEMIMMKF Tárgyfelelős: Dr. Antal Ákos Félévközi jegy, 4 kp, 2 ea + 0 gy + 1 lab
58
A klasszikus térbeli érzékelés gépi szintű implementálása. A képek matematikai leírása. A képfüggvények tulajdonságai, műveletek. A diszkretizálás és a kvantálás elméleti és gyakorlati vonatkozásai. Képalkotási vonatkozások. Képrekonstrukció. Javítás a képtartományban. Képtranszformációk modellje. Speciális képtranszformációk (FT, STFT, Wavelet). Konvolúció és korreláció. Javítás a frekvenciatartományban, szűrőmodellek. Speciális módszerek és alkalmazások a képfeldolgozásban. Képfeldolgozás a méréstechnikában.
6.11. Szabadon választható tárgyak Szabadon választható tárgynak bármely alap- vagy mesterképzés szinten meghirdetett tárgy tetszőlegesen választható, azonban javasoljuk további tárgyak felvételét a kötelezően választható tárgyak listájából, vagy a választott specializáció szakterületéhez kapcsolódó más specializáció tárgyának felvételét.
59