E laboratorium

W ramach projektu opracowywany jest zespół rezultatów intelektualnych w postaci narzędzi (interfejsów, aplikacji) umożliwiających realizację wybranych (kluczowych dla danego kierunku) zajęć laboratoryjnych w formie zdalnej, ale emulowanej w taki sposób, aby odzwierciedlała w możliwie największym stopniu zajęcia realizowane kontaktowo w laboratorium oraz zapewniała odpowiednią interakcję ze strony studenta (możliwość wpływania na przebieg i wyniki ćwiczenia laboratoryjnego). Rezultaty te zostaną osiągnięte poprzez wykorzystanie odpowiednich narzędzi informatycznych, wykorzystanie rzeczywistej aparatury laboratoryjnej przystosowanej do sterowania zdalnego, filmów i animacji zrealizowanych w rzeczywistych laboratoriach oraz elementów i aplikacji wirtualnej rzeczywistości.

W projekcie opracowywane są cztery zasadnicze rezultaty intelektualne, O1 – O4, dotyczące czterech różnych laboratoriów tematycznych: mechatroniki, energoelektroniki, wirtualnej rzeczywistości i techniki pomiarowej. Szczegółowy opis poszczególnych laboratoriów zamieszczono poniżej, natomiast dostęp do poszczególnych platform zajęciowych dostępny będzie z anglojęzycznej wersji strony po zakończeniu realizacji poszczególnych rezultatów

Rezultat O1 – Platforma mechatroniki

W projekcie jako rezultat intelektualny O1 zostanie opracowany zespół ćwiczeń laboratoryjnych z mechatroniki i napędu elektrycznego (jako niemal tożsamych z sobą zakresów tematycznych), które zostaną zintegrowane z powszechnie stosowanym narzędziem edukacji zdalnej, jakim jest platforma Moodle. Wspomniany zespół ćwiczeń laboratoryjnych opracowany będzie na podstawie dotychczas istniejących doświadczeń zespołu (w szczególności zespołu TalTech) oraz dotychczas opracowanych komponentów (nie wszystkie elementy rezultatu będą opracowywane od podstaw – wykorzystane zostaną ćwiczenia już opracowane, ale ze względu na ich wiek nie mające właściwego interfejsu), stąd działaniem wiodącym rezultatu jest integracja ćwiczeń z platformą Moodle. Szczegółowy opis zrealizowanych działań, przygotowany przez lidera rezultatu, zawarty jest na anglojęzycznej wersji strony.

Rezultat O2 – Zdalne laboratorium energoelektroniki

Rezultatem działania O2 będzie platforma zdalna laboratorium energoelektroniki, pozwalająca z wykorzystaniem prostego interfejsu sieciowego przebadać zestaw podstawowych przekształtników energoelektronicznych. Energoelektronika, zajmująca się przetwarzaniem i jakością energii elektrycznej jest jedną z kluczowych gałęzi przemysłu elektrotechnicznego. Przekształcanie energii bazuje na przełączaniu elementów energoelektronicznych (półprzewodnikowych). Analiza uproszczona takich układów możliwa jest na bazie obwodów elektrycznych (symulatorów). Wiele ośrodków opracowało na potrzeby studentów układy symulacyjne do energoelektroniki. System taki nie pozwala jednak na przebadanie systemów pracujących w układzie rzeczywistym, w szczególności wpływu elementów pasożytniczych oraz elementów dynamiki (np. wpływu elementów inercyjnych na pracę układu). Przedmiotem prac w ramach rezultatu będzie zatem połączenie fizycznego laboratorium energoelektroniki z platformą cyfrową pozwalającą na zdalne uruchamianie tych układów oraz obserwowanie online odpowiedzi na różnego typu stany pracy. Liderem rezultatu będzie Politechnika Śląska, która wykorzysta na ten cel istniejące, systematycznie modernizowane laboratorium energoelektroniki. Szczegóły merytoryczne opracowywanych ćwiczeń, przygotowane przez lidera rezultatu, zawarty jest na anglojęzycznej wersji strony.

Rezultat O3 – Laboratorium wirtualnej rzeczywistości

Przedmiotem działań w ramach rezultatu intelektualnego O3 będzie opracowanie zespołu ćwiczeń laboratoryjnych do realizacji w trybie zdalnym z elektroniki z wykorzystaniem technologii wirtualnej rzeczywistości (VR) i multidyscyplinarnego laboratorium Smart Grid, w tym odnawialne źródła energii słonecznej, wiatrowej i wodnej. Ćwiczenia zostaną opracowane głównie w oparciu o sprzęt firmy De Lorenzo. Opracowane ćwiczenia będą odpowiedzią na znaczne zapotrzebowanie rynku w zakresie elektroniki to rynku energii odnawialnych , które są potrzebne do zrozumienia koncepcji inteligentnych sieci i muszą być powiązane z rzeczywistymi sytuacjami i gdzie można dodać zestaw różnych tematów, uzyskując w ten sposób unikatowy program nauczania. Główne tematy włączone w skład rezultatu intelektualnego O3 obejmą następujące zagadnienia: podstawowe obwody elektryczne do układów odnawialnej energii, maszyny elektryczne, energię wodną, energię wiatrową, fotowoltaiczną energię słoneczną, energie odnawialne, przesył energii, dystrybucję mocy i będą one realizowane w odniesieniu do układów elektronicznych i przekształtnikowych do tych zagadnień wymaganych. Rezultat O3 będzie realizowany przez Vilnius Gedyminas Technical University (VGTU) jako lidera. Partner ten zarówno ze względu na doświadczenie i predyspozycje kadry, jak również dostępną w dyspozycji bazę sprzętową jest naturalnym liderem tego rezultatu. Szczegółowy opis zrealizowanych działań, przygotowany przez lidera rezultatu oraz dostęp do materiałów szkoleniowych zawarty jest na anglojęzycznej wersji strony.

Rezultat O4 – Zdalne laboratorium metrologii i sensorów

Rezultat intelektualny O4 będzie miał formę zestawu interaktywnych, dostępnych online ćwiczeń laboratoryjnych, które pozwolą na zdalne zbadanie właściwości rzeczywistych czujników pomiarowych wybranych wielkości elektrycznych i nieelektrycznych oraz nowoczesnych – dedykowanych dla tych czujników układów kondycjonowania sygnałów. W ćwiczeniach zostanie wykorzystana rzeczywista aparatura pomiarowa. Planuje się, że oprócz typowych czujników – z wyjściami analogowymi, zostaną wykorzystane czujnik z interfejsem IO-link, który jest interfejsem dedykowanym dla poziomu czujników w koncepcji Przemysłu 4.0. Zastosowanie czujników z interfejsem IO-Link umożliwi studentom zapoznanie się zasadami organizacji nowoczesnych i zarazem standardowych rozwiązań komunikacyjnych w obszarze czujników. Współcześnie czujniki i przetworniki pomiarowe stanowią podstawę funkcjonowania systemów pomiarowych, pomiarowo – sterujących i diagnostycznych funkcjonujących w wielu gałęziach gospodarki, z tego względu w średnich szkołach technicznych o profilu elektrycznym i na wydziałach elektrycznych uczelni technicznych oferowane są przedmioty związane z czujnikami pomiarowymi i technikami przetwarzania sygnałów z czujników pomiarowych. W Instytucie Metrologii, Elektroniki i Informatyki Uniwersytetu Zielonogórskiego od wielu lat prowadzone są zajęcia laboratoryjne dla studentów kierunków: Automatyka i Robotyka, Elektrotechnika oraz Inżynieria Biomedyczna, z kluczowych przedmiotów dla tych kierunków, takich jak: przetworniki pomiarowe, sensory w układach sterownia, pomiary wielkości nieelektrycznych, sensory i pomiary wielkości nieelektrycznych, których tematyka dotyczy czujników i przetworników pomiarowych. Szczegóły rezultatu opisane zostały na anglojęzycznej wersji strony.