Dit document is samengesteld om constructeurs uit de mechatronica industrie met ervaring met metalen een inleiding in ontwerpen met composieten te geven. Het geeft basis info over de belangrijkste verschillen, eigenschappen en voor/nadelen van composieten. Het is niet bedoelt een ontwerphandleiding te schrijven maar een document met basisinformatie en vuistregels.
This report is the final report for the FPGA accelerated PID controller, part of the Distributed Control Systems project. This project runs within the Lectoraat Robotics and High Tech Mechatronics of Fontys Hogeschool Engineering Eindhoven. The Lectoraat has the goal to develop applicable knowledge to support education and industry. This knowledge is acquired with projects run in conjunction with the industry. The report will go into detail for the software designed for this project, not the hardware design. This report is intended for follow up students working on the Distributed Control Systems project. Within this report the assumption is made that the reader is at least familiar with the terms EtherCAT, FPGA, Linux and PID controllers. However for each part a small basic introduction is included. For readers looking for the accomplishments in this project, the results are in chapter six. Following are short descriptions of the chapters in this report. The first chapter will give a short introduction to the project. It talks about why the project was conceived, where the project was done and what the expected end result is. The second chapter, the problem definition, talks about how the project has been defined, what is included and what is not and how the customer expects the final product to function and look like. The third chapter details the methodology used during this project. All the research preformed for this project will be described in the forth chapter. This chapter goes into the research into the Xilinx Zynq 7000 chip, Beckhoff's EtherCAT system, how the Serial Peripheral Interface works and how a PID controller functions. Following in chapter five the design is expanded upon. First the toolchain for building for the Zynq chip is explained. This is followed by and explanation of the different software parts that have been designed. Finally chapters six and seven provide the results and the conclusions and recommendations for this project.
We found out that 25 % of our students came to study at the Electrical & Electronic Engineering department (E&E) because they were active (as a hobby) in music. Because of this the E&E department offers their students to work in video and audio themes in all projects of their education. From our inquiries we found out what students interests are and we use these interests for new project themes. The study has been changed in such a way that it is possible to have these project themes twice in every semester. Amongst them are, besides music, e.g. medical, sports, automotive and mechatronics. Other inquiries show that 47 % of our students choose for ICT because they are interested in computers or programming or do this for their hobby. Inspired by this the ICT department defined four new fields of interest: game design, management & security, mobile computing and life style. Both E&E and ICT connect the projects in their courses directly to industry and in this way students and lecturers are intensively involved in industry. From two surveys we learned that working this way is an excellent way to get students motivated and gives them drive and enjoyment in their study.
Printplaten (PCB's) zijn essentieel in elektronische producten. Ze bestaan uit een drager, geleidende kopersporen en een beschermende soldermask-laag. PCB's worden geproduceerd via fotolithografie en etstechnieken, wat kostenefficiënt is voor massaproductie, maar niet voor kleine oplages. Dit vormt een probleem wanneer bedrijven één PCB nodig hebben, bijvoorbeeld in de ontwerp- of prototypefase en bij eenmalige installaties. Bedrijven zoals 100%FAT en Edulogics bestellen dan meerdere PCB's, waarvan ze slechts één gebruiken. PCB-productiebedrijf DeltaProto beaamt dat bijna al hun klanten op deze manier werken. Dit leidt tot verspilling. Bovendien maken bedrijven zich, bij uitbesteding van PCB-productie, zorgen over veiligheid van hun ontwerpen en ecologische voetafdruk van productie en verzending. Digital manufacturing maakt het mogelijk om in-house PCB’s te maken. Dit biedt flexibiliteit en snelheid, maar het ontbreekt aan een methode om een kwalitatief goede soldermask-laag aan te brengen. Deze PCB’s voldoen niet aan industrie-standaarden, waardoor bedrijven deze methode niet gebruiken. Dit project richt zich op de ontwikkeling van een methode voor additive manufacturing, zoals inkjet-printing, van soldermask op PCB's, zodat ze voldoen aan industrie-standaarden. Additive manufacturing wordt digitaal gestuurd dus maakt snelle ontwerpwijzigingen mogelijk en materiaal wordt alleen aangebracht waar nodig. Dit minimaliseert verspilling, verlaagt opstartkosten en maakt in-house productie van prototype-PCB’s geschikt voor professioneel gebruik. Een eenjarig verkennend onderzoek is nodig om technische uitdagingen en eisen voor het aanbrengen van een soldermask-laag te begrijpen en een prototype te ontwikkelen als proof-of-concept. Wanneer deze technologie wordt ontwikkeld, zal in-house PCB-productie bijdragen aan sneller, beter en verantwoord ontwerpen van elektronica. Dit projectvoorstel past binnen het innovatiedomein Smart Industry door de focus op flexibele en duurzame productie van prototype-PCB's. Het draagt bij aan technologieontwikkeling en heeft een duidelijke maatschappelijke impact. Daarnaast sluit het aan bij innovatiedomeinen Mechatronics en Optomechatronics en sleutel technologieën Advanced Materials en Engineering and fabrication technologies, wat de relevantie verder onderstreept.
Hoewel drones worden gebruikt in steeds toenemende civiele toepassingen voor een goede daad, zijn kwaadwillende drones ook steeds meer en steeds vaker worden ingezet om schade aan te richten. Huis, tuin en keukendrones zijn in staat om door te dringen tot zwaarbeveiligde gebieden en daar verwoestende schade aan te brengen. Ze zijn goedkoop, precies en kunnen steeds grotere afstanden afleggen. Kwaadwillende drones vormen een groot gevaar voor de nationale veiligheid. In dit KIEM-project onderzoeken wij de vraag in hoeverre is het mogelijk om drones te ontwikkelen die volledig autonoom een ongecontroleerde omgeving (luchtruim) veilig kunnen houden? Counter drones moeten kamikaze-drones kunnen signaleren en uitschakelen. Bestaande systemen zijn nog onvoldoende in staat om kwaadwillende drones op tijd uit te schakelen. Bij Defensie, de Nationale Politie en het gevangeniswezen is dringend behoefte aan systemen die kwaadwillende drones kunnen detecteren en uitschakelen. Er zijn thans enkele (Europese) systemen waarmee drones kunnen worden gedetecteerd, onder andere met radiofrequentiesignalen (voelen), optische- en radartechnologie (zien) en akoestische systemen (horen). Geen van deze systemen vormen de ‘silver bullet’ voor het bestrijden van kwaadwillende drones, vooral kleine en laagvliegende drones. Met een feasibility study wordt nagegaan wat de state-of-the-art is van de huidige counter dronetechnologieën en op welke technologiedomeinen het consortium waarde kan toevoegen aan de ontwikkeling van effectieve counter drones. Saxion en haar partners zet zich de komende jaren in op Sleuteltechnologieën als: Human Robotic Interaction, Perception, Navigation, Systems Development, Mechatronics en Cognition. Technologieën die terugkomen in counter drones, maar ook worden doorontwikkeld voor andere toepassingsgebieden. Het project bestaat uit 4 fasen: een onderzoek naar de huidige counter dronetechnologieën (IST), onderzoek naar gewenste/toekomstige counter dronetechnologieën (SOLL), een gap-analyse (TOR) én een omgevingsanalyse om na te gaan wat er elders in Europa al aan onderzoek plaatsvindt. Tevens wordt een netwerk ontwikkeld om counter droneontwikkeling mogelijk te maken.
Despite their various appealing features, drones also have some undesirable side-effects. One of them is the psychoacoustic effect that originates from their buzzing noise that causes significant noise pollutions. This has an effect on nature (animals run away) and on humans (noise nuisance and thus stress and health problems). In addition, these buzzing noises contribute to alerting criminals when low-flying drones are deployed for safety and security applications. Therefore, there is an urgent demand from SMEs for practical knowledge and technologies that make existing drones silent, which is the main focus of this project. This project contributes directly to the KET Digital Innovations\Robotics and multiple themes of the top sectors: Agriculture, Water and Food, Health & Care and Safety. The main objective of this project is: Investigate the desirability and possibilities of extremely silent drone technologies for agriculture, public space and safety This is an innovative project and there exist no such drone technology that attempts to reduce the noises coming from drones. The knowledge within this project will be converted into the first proof-of-concepts that makes the technology the first Minimum Viable Product suitable for market evaluations. The partners of this project include WhisperUAV, which has designed the first concept of a silent drone. As a fiber-reinforced 3D composite component printer, Fiberneering plays a crucial role in the (further) development of silent drone technologies into testable prototypes. Sorama is involved as an expert company in the context of mapping the sound fields in and around drones. The University of Twente is involved as a consultant and co-developer, and Research group of mechatronics at Saxion is involved as concept developer, system and user requirement verifier and validator. As an unmanned systems innovation cluster, Space53 will be involved as innovation and networking consultant.
