Urządzenia i systemy mechatroniczne to pierwszy na polskim rynku wydawniczym podręcznik zgodny z podstawą programową dla zawodu technik mechatronik.

Przeznaczony jest do nauczania w następujących typach szkół: czteroletnim technikum, trzyletnim technikum uzupełniającym, dwuletniej szkole policealnej i rocznej szkole policealnej na podbudowie liceum profilowanego o profilu mechatronicznym.

Książka powinna zainteresować również studentów szkół wyższych studiujących na wydziale mechatroniki oraz inżynierów i kadrę techniczną firm zajmujących się produkcją i eksploatacją urządzeń i systemów mechatronicznych, ich sprzedażą i serwisem.

Ze względu na szeroki zakres materiału podręcznik został podzielony na dwie części z zachowaniem kolejności rozdziałów odpowiadającej działom tematycznym podstawy programowej.

Część pierwsza obejmuje cztery rozdziały dotyczące:
• Sterowania i napędu elektrycznego;
• Sterowania pneumatycznego i elektropneumatycznego;
• Sterowania hydraulicznego i elektrohydraulicznego;
• Sterowników programowalnych.

Część druga obejmuje pięć rozdziałów dotyczących:
• Sensoryki;
• Manipulatorów i robotów przemysłowych;
• Techniki regulacji i procesów;
• Telekomunikacji informacyjnej;
• Zasad projektowania, montażu, uruchomienia i eksploatacji urządzeń i systemów mechatronicznych.

Podręcznik został przygotowany bardzo starannie i przystępnie, ze zwróceniem szczególnej uwagi na praktyczną stronę przedstawionych zagadnień. Powstał we współpracy z niemieckim wydawnictwem Verlag Europa – Lehrmittel, specjalizującym się w przygotowaniu nowoczesnych podręczników szkolnych.

Podręcznik ma atrakcyjną szatę graficzną ułatwiającą przyswajanie prezentowanych treści programowych. Zawiera liczne, kolorowe ilustracje, rysunki, wykresy i tabele. Został opracowany przez pracowników naukowych Politechniki Warszawskiej Wydziału Mechatroniki.

Spis treści
5 Sensoryka

5.1    Przetworniki pomiarowe i sensory     
5.1.1      Przetworniki pomiarowe     
5.1.2.1    Sensory analogowe      
5.1.2.2    Sensory binarne     
5.1.2.3    Sensory cyfrowe   
5.2    Zasady przetwarzania wielkości nieelektrycznych w sygnały elektryczne      
5.2.1    Przetwarzanie taktylno - stykowe   
5.2.2    Przetwarzanie rezystancyjne   
5.2.3    Przetwarzanie indukcyjne   
5.2.4    Przetwarzanie pojemnościowe   
5.2.5    Przetwarzanie ultradźwiękowe
5.2.6    Przetwarzanie optyczne      
5.2.7.    Przetwarzanie piezokrystaliczne   
5.2.8    Inne zasady przetwarzania   
5.3    Zasady działania, budowa i zastosowanie sensorów   
5.3.1      Analogowe i binarne sensory położenia o działaniu rezystancyjnym,
indukcyjnym i pojemnościowym   
5.3.1.1    Sensory potencjometryczne   
5.3.1.2    Sensory indukcyjne   
5.3.1.3    Sensory pojemnościowe      
5.3.2.     Optyczne sensory położenia   
5.3.2.1    Bramki optyczne   
5.3.2.2    Refleksyjne bramki optyczne     
5.3.2.3    Refleksyjne sensory zbliżeniowe      
5.3.2.4    Refleksyjne sensory triangulacyjne      
5.3.2.5    Sensory optyczne Światłowodowe   
5.3.2.6    Elektronika sensorów optycznych     
5.3.2.7    Kryteria wyboru sensorów optycznych   
5.3.3     Ultradźwiękowe sensory położenia      
5.3.4.     Cyfrowe sensory położenia   
5.3.4.1    Inkrementalne sensory położenia   
5.3.4.2    Sensory z liniałami i tarczami kodowymi     
5.3.5    Sensory prędkości      
5.3.5.1    Prądnice tachometryczne   
5.3.5.2    Ultradźwiękowe sensory prędkości przepływu      
5.3.5.3    Radarowe sensory prędkości   
5.3.6    Sensory przyspieszenia      
5.3.7    Tensometryczne sensory wydłużenia, siły, momentu obrotowego i ciśnienia
5.3.8    Sensory temperatury   
5.3.8.1    Termometry termoelektryczne i rezystancyjne   
5.3.8.2    Półprzewodnikowe sensory temperatury   
5.3.9    Zasilanie sensorów i ich obciążalność energetyczna   

6 Maszyny manipulacyjne

6.1     Rodzaje maszyn manipulacyjnych
6.1.1     Serwooperatory    
6.1.2    Teleoperatory   
6.1.3    Manipulatory i modułowe systemy manipulacyjne
6.1.4    Roboty przemysłowe   
6.2    Układy napędowe maszyn manipulacyjnych   
6.3    Chwytaki i narzędzia maszyn manipulacyjnych      
6.4    Kinematyka mechanizmów maszyn manipulacyjnych  .
6.4.1    Ruchliwość mechanizmu      
6.4.2    Rodzaje konstrukcji i przestrzenie robocze      
6.5    Sterowanie robotami przemysłowymi   
6.5.1    Koordynacja ruchu      
6.5.2    Interpolacja toru ruchu      
6.5.3    Poślizg i oscylacje narzędzia      
6.5.4    Sensoryka robotów   
6.6    Programowanie robotów     
6.6.1    Metody programowania     
6.6.2    Programowanie
6.7    Bezpieczeństwo pracy z maszynami manipulacyjnymi
Technika regulacji

7.1    Pojęcia podstawowe   
7.2    Rodzaje regulacji   
7.3    Człony układów regulacji   
7.3.1    Człon proporcjonalny (człon P)      
7.3.2    Człon inercyjny pierwszego rzędu (PT1)   
7.3.3    Człon inercyjny drugiego rzędu (PT2) i człon oscylacyjny
7.3.4    Człon całkujący (I)   
7.3.5    Człon różniczkujący (D)      
7.3.6    Człon opóźniający      
7.3.7    Połączone działanie wielu członów układu regulacji 
7.4    Regulatory i układy regulacji   
Regulatory nieciągłe    
Regulatory ciągłe    
Regulatory cyfrowe    
7.4.3.1    Kwantowanie i próbkowanie sygnałów
7.4.3.2    Algorytmy regulacji    
7.4.3.3    Algorytm pozycyjny PID    
7.4.3.4    Algorytm przyrostowy PID     
7.4.4 7.4.5 7.4.6
Regulacja obiektów statycznych    
Regulacja obiektów astatycznych    
Dobór nastaw regulatora    
7.4.7     Stabilność układów regulacji      
7.5     Przykłady zastosowań regulatorów      
7.5.1    Regulacja stałowartościowa prędkości obrotowej silnika elektrycznego   . .
7.5.1.1    Regulacja prędkości obrotowej z wykorzystaniem regulatora proporcjonalnego   
7.5.1.2    Regulacja prędkości obrotowej z wykorzystaniem regulatora proporcjonalno-całkowego   
7.5.2    Regulacja położenia w układzie napędowym z silnikiem elektrycznym z wykorzystaniem regulatora proporcjonalnego     
7.5.3    Regulacja nadążna położenia w układach napędowych maszyn i robotów
7.5.3.1.    Regulacja kaskadowa   
7.5.3.2    Forsowanie prędkości w układzie regulacji kaskadowej
7.5.3.3    Ciągły i cyfrowy układ regulacji kaskadowej położenia

8     Układy komunikacyjne

8.1    Komunikacja informacyjna   
8.1.1    Zadania i rodzaje sieci komunikacyjnych   
8.1.2    Rozległe sieci komunikacyjne      
8.2    Lokalne układy komunikacyjne urządzeń i systemów mechatronicznych
8.2.1    Budowa sieci lokalnej    
8.2.2    Struktury sieci lokalnych   
8.2.3    Rodzaje sieci komunikacyjnych     
8.2.4    Rodzaje transmisji informacji      
8.3.1    Procedury dostępu typu Master/Slave   
8.3.2    Procedury dostępu typu token       
8.3.3.     Procedury dostępu typu CSMA/CD i CSMA/CA      
8.4    Sieć komunikacyjna AS-i     
8.4.1    Zasada działania   
8.4.2    Budowa magistrali   
8.4.3    Uruchomienie sieci AS-i      
8.4.4    Przykład zastosowania sieci AS-i w systemie mechatronicznym
8.4.5    Specyfikacja 2.11 sieci AS-i      
8.5    Sieć komunikacyjna InterBus      
8.6    Sieć komunikacyjna PROFIBUS     
8.6.1    Sieć komunikacyjna PROFIBUS DP   
8.6.2    Sieć komunikacyjna PROFIBUS PA    
8.7    Bezpieczeństwo transmisji informacji w systemach komunikacyjnych . .

9 Projektowanie, montaż, uruchomienie i eksploatacja urządzeń i systemów mechatronicznych
 
9.1    Zasady projektowania urządzeń i systemów mechatronicznych
9.2    Przykłady projektowania urządzeń i systemów mechatronicznych
9.2.1    Elektrohydrauliczna prasa laboratoryjna      
9.2.1.1    Podsystem mechaniczny     
9.2.1.2    Podsystem elektrohydrauliczny    
9.2.1.3    Podsystem elektropneumatyczny   
9.2.1.4    Podsystem elektryczny   
9.2.1.5    Podsystem elektroniczny     
9.2.2    Miniaturowy robot mobilny   
9.2.2.1    Podsystem mechaniczny     
9.2.2.2    Podsystem elektryczny   
9.2.2.3    Podsystem sensoryczny   
9.2.2.4    Podsystem elektroniczny     
9.2.2.5    Podsystem informatyczny   
9.2.3    Elektropneumatyczny ustawnik pozycyjny   
9.2.3.1    Podsystem mechaniczny     
9.2.3.2    Podsystem elektroniczny i informatyczny      
9.2.3.3    Badania funkcjonalne i testy przemysłowe      
9.3    Montaż urządzeń i systemów mechatronicznych           208
9.3.1    Specyfika montażu urządzeń i systemów mechatronicznych         209
9.3.2    Planowanie i przygotowanie procesów montażu        212
9.3.3    Organizacja procesów montażu        214
9.3.4    Przykłady procesów montażu urządzeń i systemów mechatronicznych        217
9.3.4.1    Montaż bloku zaworów elektropneumatycznych
na znormalizowanej szynie nośnej        218
9.3.4.2    Montaż manipulatora portalowego do realizacji zadań obsługowych
maszyny odlewniczej        220
9.4    Uruchomienie urządzeń i systemów mechatronicznych           223
9.4.1    Specyfika procesu uruchomienia urządzeń i systemów mechatronicznych        224
9.4.2    Zasady prowadzenia procedur uruchomieniowych        225
9.4.2.1    Uruchamianie urządzeń pneumatycznych i elektropneumatycznych        227
9.4.2.2    Uruchamianie urządzeń hydraulicznych i elektrohydraulicznych          228
9.4.2.3    Uruchamianie maszyn elektrycznych        229
9.4.2.4    Uruchamianie sterowników programowalnych           229
9.4.3    Identyfikacja usterek i wad w uruchamianych urządzeniach
i systemach mechatronicznych        229
9.5    Eksploatacja urządzeń i systemów mechatronicznych           232
9.5.1    Przebieg eksploatacji           232
9.5.2    Strategie eksploatacji           234
9.5.3    Utrzymanie urządzeń i systemów mechatronicznych w stanie bezawaryjnym         234
9.5.3.1    Działania obsługowe        234
9.5.3.2    Działania przeglądowe          236
9.5.3.3    Działania diagnostyczne        237
9.5.3.4    Działania naprawcze i regeneracyjne        241
Słownik polsko-angielsko-niemiecki wybranych terminów mechatroniki