Szakterületek, kompetenciák
Mechatronika, robottechnika, rendszer- és irányítástechnika

Tanszékünk gesztorálja a Gépészmérnöki Karon folyó mechatronikai mérnökképzést. Ez a kompetencia a mechatronikai ismereteket megalapozó számos alaptárgyban, valamint a Mechatronikai berendezések, Optomechatronika és Biomechatronika szakirány tárgyaiban jelenik meg. A mechatronika tudományterület integráló jellegű, így szervesen kapcsolódik más tanszékek, illetve karok kompetenciáihoz, ezért Tanszékünk jelentős koordinátori szerepet tölt be. Részvételünk folyamatos az IEEE Industrial Electronics Society (IEEE IES Mechatronika, Robotika Műszaki Bizottság) és az International Federation of Automatic Control (IFAC TC 4.3 Robotika) technikai bizottságaiban. Tevékenységünkhöz a legfontosabb nemzetközi hátteret az intelligens terek kutatásával foglalkozó kutatói csoportokat összefogó iSpace Laboratory Network, továbbá a japán-magyar és a norvég-magyar közös kutató laboratórium adja.

Aktivitásunk főbb területei (kompetenciáink) az alábbiak:

  • Mechatronikai szenzorok és aktuátorok
    • Intelligens anyagok kutatása szenzorok és aktuátorok céljából
    • Szilikon alapú szenzorok és aktuátorok
    • Tárcsás konstrukciójú törpe motorok
    • Szervopneumatika
  • Robotikai rendszerek
    • Robotirányítás (optimális pálya tervezése)
    • Telejelenlét (kognitív telemanipuláció, 3D kiterjesztett valóság)
    • Ember-gép interakció (eto-robotika)

    A robotika egy paradigmaváltás előtt áll. Korábban robotokat csak cégóriások a nagysorozatú gyártásban (klasszikusan az autóiparban) alkalmaztak. Az ipari robotok apró (szögletes) mozdulatokká leegyszerűsített műveletsor elvégzésére volt alkalmasak. Napjainkban a robotok megjelennek a kis és közepes vállalatoknál, ahol egyre szofisztikáltabb robotokra van szükség. A robotok hamarosan meg fognak jelenni a hétköznapjainkban, ahol teljesen új funkciók, teljesen új mozgásformák, ebből következően teljesen új szabályozási kérdések merülnek fel.

  • Irányítástechnika
    • Csúszómód szabályozás
    • Időkésleltetett rendszerek szabályozása
A szakterület vezetője:
Dr. habil. Korondi Péter, egyetemi tanár, az MTA doktora
Optika

A tanszék hagyományos, alapítása óta művelt területe az optika, amelyen alkalmazott optikát, műszaki optikát értünk.

Aktivitásunk főbb területei (kompetenciáink) az alábbiak:

  • Az emberi színtévesztés korrigálása és diagnosztizálása (20 éves kutató műhely, nemzetközi szabadalmak, spin-off cégek, doktoranduszok generációi)
  • Színtan, színlátás és a színek méréstechnikája
  • Optikai rendszerek tervezése (lencse és tükörrendszerek, képalkotó és fénytechnikai optikai rendszerek)
  • Optikai átviteli függvények számítása és mérése (a leképző optikai rendszerek felhasználás és rendszerbe építés szempontjából legfontosabb jellemzői)
  • 3D képalkotó technikák, 3D vizualizáció az intelligens térben és a robotikában, moiré méréstechnika
  • Fotometria, radiometria és spektroradiometria (fényforrások optikai jellemzőinek fejlesztése és mérése)

A szakterület vezetője:
Dr. habil. Ábrahám György, egyetemi tanár, az MTA doktora
Mérés- és műszertechnika, finommechanika:

A mérés- és műszertechnikai tudományterületen tanszékünk a metrológia és a műszerkonstrukció kérdéseivel foglalkozik. Ez a hagyományainknak megfelelően, egyrészt a gépészetben előforduló geometriai jellegű-, másrészt az időben változó mennyiségek méréséhez szükséges modellek megalkotását, a mérési eljárások kidolgozását, a mérés kivitelezéséhez használt eszközök megválasztását, és szükség szerint egyedi tervezését valamint a mérési körülmények előírás szerinti biztosítását jelenti. A mérési adatok feldolgozását, a hibaanalízist és a zavaró mennyiségek hatásának csökkentését természetesen ugyancsak alapvető feladatunknak tekintjük, hiszen a mérési tevékenység a kiértékeléssel és a hibák megfelelő becslésével zárul.

A finommechanikai tudományterület azon gépészeti szerkezetek kutatásával és tervezésével foglalkozik, amelyekre jellemző, hogy az erő/nyomaték átvitel helyett információáramlást valósítanak meg és a klasszikus gépészeti mérettartományoktól 2-3 nagyságrenddel kisebb szerkezeti egységeket tartalmaznak.

A finommechanika a tanszék legrégebben művelt szakterületei közé tartozik. A klasszikus finommechanika fejlődése az utóbbi évtizedekben lelassult. A fejlődés azonban nem állt meg és markánsan jelen van a tanszék kutatási profiljában, ugyanis a korszerű mechatronikai szerkezetek gépészeti megoldásai szinte kizárólag finommechanikai elemeket tartalmaznak.

Az optikai műszerek teljes mechanikai szerkezete általában finommechanikai elemeket tartalmaz. A szenzorok (jelátalakítók) és a mérőműszerek mechanikai tervezésénél is elengedhetetlen a finommechanikai tudományterület alkalmazása.

A finommechanika egyik új fejlődési iránya a mikromechanika, amely terület szintén a tanszék kompetenciái közé tartozik.

A szakterület vezetője:
Dr. Huba Antal, c. egyetemi tanár
Informatika:

A MOGI Tanszék a Gépészmérnöki Kar informatikai tárgyainak gazdája. A tanszék oktatja az alapképzésben az informatika tárgyak közül az alapozó jellegű „Informatikai rendszerek” mellett a programozást is a különböző szakokon („Programtervezés”). Szintén a tanszék fő oktatási tevékenységei közé tartoznak a hardver-közeli informatikának tekinthető „Szabályozás” és „Irányítástechnika” című alaptárgyak. Speciális informatikai tárgyaink természetesen megjelennek mind a mesterképzésben, mind a Phd. képzésben, több szakon, kötelező és választható formában egyaránt. A néhány példa az oktatott tudományterületeket mutatja. „Számítógépes algoritmusok” „Szoftver-technológiák”, „Adatbázis-technológiák”, „Megjelenítési technikák”, „Képfeldolgozás”, „Számítógépes irányítások elmélete”, „Számítógépes szimuláció”, „VEM mechatronikai alkalmazása”.

Az informatikai tárgyak oktatása során felgyűlt tapasztalatokat könyvekben jelentettük meg. A különböző szinteken megírt szakkönyveink a BME több kara mellett más egyetemeken is (Miskolci Egyetem, Corvinus Egyetem, ELTE TTK, Szent István Egyetem) közkedvelt tankönyvek évek óta.

Ahogy az oktatásunk, úgy a kutatási tevékenységünk is a gépészmérnöki, illetve mechatronikai gyakorlatban felmerülő osztott erőforrású informatikai problémákhoz köthető, elsősorban intelligens robotikai és mechatronikai rendszerek Internet alapú kommunikációja valamint 3D megjelenítése, továbbá textil és ruhaipari valamint egészségügyi informatikai területre terjed ki. Legfontosabb partnereink az AGA Informatika Kft., a Bay Zoltán Logisztikai Intézet, a BME Polimertechnika Tanszék, az Eötvös Loránd Egyetem, az Ispartai Egyetem (Törökország), a Maribori Egyetem (Szlovénia), az MTA SZTAKI, a Salus Kft., a Semmelweis Egyetem, a Varinex Rt., a Witwatersrand University (Johannesburg, Dél-afrikai Köztársaság) és a Zágrábi Textilipari Egyetem.

A szakterület vezetője:
Dr. Tamás Péter, egyetemi docens
Biomechatronika:

A Tanszék munkatársai a biomechatronika (a biológiailag inspirált gépek tudománya) minden ágában – a biológiai elvek alapján új mérnöki szerkezetek létrehozásában, a meglévő szerkezetek tökéletesítésében, valamint az élet jobb megértését szolgáló, mechanikai módszerekkel történő modellezésében, az életminőség javítása terén ­ fontos kutatások végeznek. Aktívan részt vesznek a féregmozgást utánozó önjáró szondák fejlesztésében. Kiemelten foglalkozunk az orvosi diagnosztikát segítő mérőeszközök, mérési módszerek, mint testalak meghatározásához 3D scanner, a reakcióerők mérésére nyomásmérő szenzorok, illetve a gerinc alakjának meghatározásához gerincegér fejlesztésével, vagy a Moire-technika és a telemanipulatorok tökéletesítésével. Kutatási területünk az intelligens protézisek, orthézisek kialakítási lehetőségeinek vizsgálata is. Szintén fontos kutatási területünk a mozgásvizsgálatokhoz tartozó mérési módszerek fejlesztése, mint az állati és emberi mozgások rögzítése markeres vagy markernélküli módszerrel, hirtelen irányváltoztatás utáni egyensúlyozó képesség mérése, a mozgások jellemzésére új paraméterek bevezetésére, etológiai vizsgálatok támogatására.

A Tanszék munkatársai aktív szerepet töltenek be a hazai biomechatronika, biomechanikai szervezetek BME Biomechanikai Kooperációs Kutatóközpont, Biomechanikai Társaság, orvosi szervezetek, mint Ortopédiai vagy Gerincgyógyászati Társaság munkájában. Tanszék kutatói hazai és nemzetközi kapcsolatai közül kiemelkedő Semmelweis Egyetemmel való együttműködés, az IASTED Biomedical Engineering csoporttal, a Let People Move perugai mozgáslaboratóriummal és a Technion Biorobotics and Biomechanics Laboratóriummal és a Wessex Institute of Technology- val valókapcsolatunk.

A szakterület vezetője:
Dr. Kiss Rita, egyetemi docens