Mechatronika Dziedzina nauki, technika interdyscyplinarna, której istotą jest dodawanie rozwiązań elektronicznych do mechanizmów w celu uzyskania możliwie najlepszych efektów. Słowo mechatronika pojawiło się po raz pierwszy w 1969 roku w Japonii. Zostało wprowadzone przez T. Mori z japońskiej firmy Yaskawa i oznaczało zelektryfikowany mechanizm.

Mechanizm Zespół współpracujących ze sobą części składowych maszyny lub przyrządu spełniających określone zadanie, jak np. przenoszenie ruchu, sił, sygnałów. Do współpracy często stosuje się układy sterujące PLC.

Programowalny sterownik logiczny Programowalny sterownik logiczny, PLC (od ang. programmable logic controller) – uniwersalne urządzenie mikroprocesorowe przeznaczone do sterowania pracą maszyny lub urządzenia technologicznego. PLC musi zostać dopasowany do określonego obiektu sterowania poprzez wprowadzenie do jego pamięci żądanego algorytmu działania obiektu. Cechą charakterystyczną programowalnych sterowników logicznych, odróżniającą je od innych sterowników komputerowych, jest cykliczny obieg pamięci programu.

Algorytm Skończony ciąg jasno zdefiniowanych czynności, koniecznych do wykonania pewnego rodzaju zadań. Sposób postępowania prowadzący do rozwiązania problemu. Słowo „algorytm” pochodzi od staroangielskiego słowa algorism, oznaczającego wykonywanie działań przy pomocy liczb arabskich, które z kolei wzięło się od nazwy „Algoritmi” – zlatynizowanej wersji nazwiska „al-Chwarizmi” Abu Abdullaha Muhammada ibn Musy al-Chuwarizmiego matematyka perskiego z IX wieku.

Cele tworzenia algorytmów Zadaniem algorytmu jest przeprowadzenie systemu z pewnego stanu początkowego do pożądanego stanu końcowego. Badaniem algorytmów zajmuje się algorytmika. Algorytm może zostać zaimplementowany w postaci programu komputerowego. Algorytm jest zapisywany w przeznaczonym dla sterownika języku programowania. Istnieje możliwość zmiany algorytmu przez zmianę zawartości pamięci programu.

Ogólna budowa PLC Sterownik wyposaża się w odpowiednią liczbę układów wejściowych zbierających informacje o stanie obiektu i żądaniach obsługi oraz odpowiednią liczbę i rodzaj układów wyjściowych połączonych z elementami wykonawczymi, sygnalizacyjnymi lub transmisji danych. Obecnie posiadają system mikroprocesorowy zarządzający systemem we/wy.

Modułowa budowa sterowników PLC jednostki centralnej (CPU) bloków wejść cyfrowych bloków wejść analogowych bloków komunikacyjnych bloków wyjść cyfrowych bloków wyjść analogowych bloków specjalnych pamięci ROM, PROM, EPROM, EEPROM

Zasada działania sterowników PLC Podstawową zasadą pracy sterowników jest praca cykliczna, w której sterownik wykonuje kolejno po sobie pojedyncze rozkazy programu w takiej kolejności, w jakiej są one zapisane w programie. Na początku każdego cyklu program odczytuje stan wejść sterownika. Po wykonaniu wszystkich rozkazów i określeniu aktualnego dla danej sytuacji stanu wyjść, sterownik wpisuje stany wyjść do pamięci. Wszystkie połączenia sygnałowe spotykają się w układach (modułach) wejściowych sterownika, a program śledzi ich obraz i reaguje zmianą stanów wyjść w zależności od algorytmu.

Cykl pracy sterownika można zapisać krokowo Autodiagnostyka (Reset) Odczyt wejść Wykonanie programu Przetwarzanie danych, komunikacja Ustawienia wyjść

Programowanie Firmy produkujące sterowniki programowalne dostarczają zwykle wraz z nimi środowisko programistyczne, pozwalające pisać aplikacje w jednym lub kilku językach programowania, zgodnie z normą IEC 61131-3

IEC 61131-3 ang. pol. Typ Opis Ladder diagram (LD) Schemat Drabinkowy Graficzny Programy są przedstawiane jako schematy elektryczne z przekaźnikami. Function Block Diagram (FBD) Schemat Bloków Funkcyjnych Programy są przedstawiane jako połączenie bloków funkcyjnych, zadających zależność między wejściami a wyjściami. Sequential Function Chart (SFC) Sekwencyjna Karta Funkcji Mieszany Programy są przedstawiane w postaci, podobnej do diagramów stanów. SFC bazuje na formalizmie sieci Petriego i pozwala opisywać zarówno sekwencyjne, jak i równoległe algorytmy. Structured Text (ST) Tekst Strukturalny Tekstowy Język wysokiego poziomu, oparty na języku Pascal. Instruction List (IL) Lista Instrukcji Język niskiego poziomu, przypominający język asemblera.

Wprowadzenie realizacji robota Dokumentacja techniczna. Carakterystyki czujników. Napędy elektryczne. Silniki elektryczne Oprogramowanie wspomagające. Scratch. Prophio. Program, panele sterujące robotami z poziomu komputera.

Projekty cz. I Projekt 1. Projekt 2. Projekt 3. Szukanie drogi w labiryncie przeszkód. Projekt 4. Pojazd gąsiennicowy. Projekt 5. Szukanie osoby (ładunku) na określonej współrzędnymi powierzchni. Projekt 6. Stacjonarny system alarmowy (jeden czujnik krańcowy zwłoczny). Projekt 7. Radar stacjonarny, wyznaczanie mapy przeszkód. Projekt 8. Pojazd jednoosiowy poruszający się po czarnej linii.

Projekty cz. II Projekt 9. Pomiar wilgotności z alarmem Susza. Projekt 10. Pojazd z pisakiem (opuszczanym) do rysowania rysunku z ekranu. Projekt 11. Śledzenie pojazdu (czujnik odległości). Projekt 12. Podążanie wzdłuż nierównej ściany z zachowaniem stałej odległości. Projekt 13. Ramię robota 2 stopnie swobody Projekt 14. Pojazd do podleweania roślin (sterowanie przechyłem). Projekt 15. Rozpoznawanie najsilniejszego źródła ciepła. Projekt 16. Rozpoznawanie najsilniejszego źródła światła.

Projekty cz. III Projekt 17. Wiatrak sterowany temperaturą. Dwa śmigła z przekładnią. Projekt 18. Holowanie (przenoszenie) w kierunku palca. Projekt 19. Przekładnia pasowa (pędkość, moc). Zasłanianie rolet. Projekt 20. Przekładnia pasowa. Wieża wiertnicza, ruch elementu w pionie. Projekt 21. Stroboskop. Projekt 22. Projekty uczniów na ocenę celującą. Projekt 23. Projekty uczniów na ocenę celującą. Projekt 24. Projekty uczniów na ocenę celującą.