Рабочая программа дисциплины «мэмсы в мехатронике и робототехнике»

Учебный план курса

1. 
   Знать: физические принципы построения МЭМС, реализующие измерения физических параметров или реализацию элементов управления в САУ в мехатронике и робототехнике.
   
2. 
   Уметь: применять МЭМСы при синтезе и реализации САУ, и в экспериментальных исследованиях.
   
3. 
   Владеть: информацией о характеристиках областях применения в САУ.
   
4. 
   СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
   

• 
  компьютерная симуляция (процессов, объектов и т. п. по профилю дисциплины);
  
• 
  мультимедийные технологии при проведении учебных занятий;
  
• 
  встречи с ведущими преподавателями университета и ведущими специалистами из НИИ и предприятий.
  

1. 
   Место микросистемной техники в системе технических инноваций.
   
2. 
   Основные понятия и определения микромеханического устройства, МЭМС, МСТ, микромашины.
   
3. 
   Классификация МЭМС.
   
4. 
   Принципы миниатюризации технических систем.
   
5. 
   Кремниевая технология МЭМС. Процессы нанесения и удаления слоев в кремниевой технологии.
   
6. 
   Объемная и поверхностная технологии МЭМС - микрообработки кремния.
   
7. 
   Совместимость технологии микросистемной техники с технологией микроэлектроники.
   
8. 
   LIGA-технология.
   
9. 
   Электрохимический метод изготовления МЭМС (EFAB).
   
10. 
    Стереолитографический метод изготовления МЭМС.
    
11. 
    Полимерные технологии МЭМС.
    
12. 
    Спрей-технология для МЭМС.
    
13. 
    Датчики давления и микрофоны. Преобразование смещения диафрагмы в информационный сигнал.
    
14. 
    Выбор конструкции упругого емкостного ЧЭ МЭМС. Упругие емкостные ЧЭ перемещения, силы и веса.
    
15. 
    Технологические аспекты изготовления емкостных МЭМС.
    
16. 
    Упругие актюаторные элементы МЭМС. Радиочастотные МЭМС. Микрофлюидные (МФ) микроэлектромеханические системы. Микроструйные МФ МЭМС. Микродозатор.
    
17. 
    Микрооптоэлектромеханические системы.
    
18. 
    Микромагнитные электромеханические системы.
    
19. 
    Беспроводные сенсорные сети.
    
20. 
    Беспроводные мультиагентные сети роботов
    
21. 
    Электромеханические источники для МЭМС. Термогенераторы.
    
22. 
    Источники электрической энергии для МЭМС на основе преобразования энергии излучения.
    
23. 
    Химические источники электрической энергии для МЭМС. Ионно-литиевые батареи. Топливные элементы.
    
24. 
    Тенденции развития источников питания автономных МЭМС.
    
25. 
    Передача энергии от внешнего источника МЭМС потребителю по беспроводным каналам.
    
26. 
    Системы автоматизированного проектирования МЭМС
    
27. 
    MEMS Pro для моделирова­ния воздействия внешней среды на ИС и МЭМС.
    
28. 
    МЭМС для автомобильной техники.
    
29. 
    МЭМС-техника в области медицины.
    
30. 
    МЭМС в бытовой технике. МЭМС - средство предотвращения терроризма.
    
31. 
    Измерения и испытания МЭМС.
    
32. 
    Самотестирование в МЭМС.
    

1. 
   Вернер В.Д., Мальцев П.П., Пурцхванидзе И.А. Организация формирования и реализация программ по микросистемам и нанотехнологии // Микросистемная техника. - 2002. - № 12. - С. 9-12.
   
2. 
   Лучинин В.В., Таиров Ю.М., Васильев А.А. Особенности материаловедческого и технологического базиса микросистем // Микросистемная техника. - 1999. - № 1. - С. 7-12.
   
3. 
   Распопов Л. Микромеханические приборы. — Тула, 2002.
   
4. 
   Фрайден Д. Современные датчики: Справочник. — М.: Техносфе­ра, 2006.
   
5. 
   Варидан В., Виной К., Джозе К. ВЧ МЭМС и их применение. — М.:Техносфера, 2004.
   
6. 
   Вернер В.Д., Мальцев П.П., Резнев А.А., Сауров А.Н., Чаплыгин Ю.А. Современные тенденции развития микросистемной техники //Нано- и микросистемная техника. — 2008. — № 8. — С. 2—6.
   

1. 
   Kawai Tomoji. Nanotechnology for Future MEMS. - IEEE, 2003.
   
2. 
   W.S.N.T. Trimmer. Microrobots and Mechanical Systems // Sensorsand Actuators. - 1997. - September. - P. 96-116.
   
3. 
   Гридчин В.А., Драгунов В.П. Физика микросистем. Ч. 1. — Новосибирск: НГТУ, 2004.
   
4. 
   Brand О. Reliability of MEMS: Testing of Materials and Devices //Advanced Micro- and Nanosystems. Vol. 6. - Wiley-VCH Verlag GmbH, 2008.
   
5. 
   Резнев А.А. Интегральные магниторезистивные приборы нового поколения // Петербургский журнал электроники. — 2007. — № 3. — С. 47—53.
   
6. 
   Cook-Chennault K.A., Thambi N., Sastry A.M. Powering MEMS Portable Devices - a Review of Nonregenerative and Regenerative Power Supply Systems with Special Emphasis on Piezoelectric Energy Harvesting Systems // Smart Materials and Structures. 2008. V 17. P 1- 33.
   
7. 
   Королев М.А., Крупкина Т.Ю., Ревелева М.А. Технология, конструкция и методы моделирования кремниевых интегральных микросхем. — БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.
   

1. 
   http://home.earthlink.net/~trimmerw/mems/Links__All.htrnl // MEMS —Web Sites and MEMS Links - trimmer.net (TM).
   
2. 
   http://www.dbanks.demon.co.uk/ueng/index.html // Introduction to Microengineering, MEMS, Micromachines, MST.
   
3. 
   http://www.darpa.mil/mto/programs/index.html
   

1. 
   Лекционные занятия:
   

2. 
   Прочее:а) рабочее место преподавателя, оснащенное компьютером с доступом в Интернет; б) рабочие места, оснащенные компьютерами с доступом в Интернет, предназначенные для работы в электронной образовательной среде.