مکاترونیک چیست؟
مکاترونیک یک رشته چند شاخه ای است که ترکیبی از مهندسی مکانیک، الکترونیک، مهندسی کامپیوتر، مهندسی مخابرات، مهندسی سیستم و مهندسی کنترل است.
با پیشرفت تکنولوژی، زیرشاخه های مهندسی رشد کرده اند و در حال تطبیق با این پیشرفت ها هستند. هدف مکاترونیک یک فرآیند راه اندازی است که این زیر مجموعه هارا را یکپارچه می کند. در اصل، مکاترونیک تنها از ترکیبی از مکانیک و الکترونیک تشکیل شده بود. بنابراین کلمه مکاترونیک از قسمت اول کلمه مکانیک و قسمت دوم کلمه الکترونیک تشکیل شده است. با این وجود، امروزه سیستم های فنی پیچیده تر و پیچیده تر شده اند. که این معنی برای داشتن رشته های فنی بیشتر گسترش یافته است.
کلمه مکاترونیک برای اولین بار در زبان انگلیسی که توسط ژاپنی ها استفاده می شد ظاهر شد. این اصطلاح توسط تتسورو موری، مهندس شرکت یاسکاوا الکتریک ساخته شد. در سال ۱۹۷۱ کلمه مکاترونیک توسط این شرکت به عنوان یک برند در ژاپن با شماره ۴۶-۳۲۷۱۴ گزارش شد. با این حال، شرکت همچنان کلمه مکاترونیک به سایر جنبه های جهان گسترش یافت. امروزه این کلمه به هر زبانی ترجمه شده است و به عنوان یک کلمه ضروری در صنعت محسوب می شود.
استاندارد فرانسوی (NF E 01-010) مکاترونیک را اینگونه تعریف می کند: «رویکردی به دنبال ادغام متقابل مکانیک، الکترونیک، تئوری کنترل و علوم کامپیوتر در روش های طراحی و تولید محصولات، به منظور بهبود عملکرد آنها. ”
بسیاری از مردم مکاترونیک را یک کلمه مد روز می دانند که به معنای مهندسی الکترومکانیک است.
تشریح مکاترونیک
یک مهندس مکاترونیک اصول مکانیک، الکترونیک و کامپیوتر را برای ایجاد یک سیستم ساده تر، مقرون به صرفه تر و قابل اعتمادترجمع می کند. بنابراین اصطلاح مکاترونیک در سال ۱۹۶۹ توسط تتسورو موری، یکی از مهندسان ارشد شرکت ژاپنی یاسکاوا ساخته شد. یک ربات صنعتی نمونه ای از یک سیستم مکاترونیک است که جنبه های مختلف الکترونیک، مکانیک و علوم کامپیوتر را برای انجام وظایف روزمره خود در بر می گیرد.
برای توضیح بیشتر مکاترونیک مهندسی سایبرنتیک میپردازیم واقعاً به سؤال مهندسی کنترل سیستم های مکاترونیک پاسخ می دهد و برای کنترل یا تنظیم چنین سیستمی استفاده می شود. ماژول های مکاترونیک به طور مشترک برای دستیابی به اهداف تولید کار می کنند. تجهیزات تولید مدرن شامل ماژول های مکاترونیک است که با استفاده از یک معماری کنترل ترکیب شده اند.- موارد استفاده ی مکاترونیک سیستم های هیبریدی مهم در مکاترونیک شامل سیستم های نمایشگر، سیستم های رانندگی هم افزایی، سیستم های مختلف خودرو از جمله سیستم ترمز ABS، سیستم کمک چرخش و سایر سیستم های استاندارد در زندگی روزمره از جمله دوربین های فوکوس خودکار است. ویدئو، هارد دیسک و پخش کننده سی دی.
کاربردهای مکاترونیک
- دید ماشین
- اتوماسیون و رباتیک
- سیستم های حس و کنترل
- مهندسی خودرو و تجهیزات خودرویی مورد استفاده در طراحی سیستم‌های کوچک خودرو مانند ترمزهای ضد قفل
- کنترل کامپیوتری ماشین‌هایی مانند ماشین‌های کامپیوتری: تراش CNC، واترجت CNC، برش پلاسما CNC
- سیستم های خبره
- کالاهای صنعتی
- کالاهای مصرفی
- سیستم های مکاترونیک
- مکاترونیک پزشکی، سیستم های تصویربرداری پزشکی
- سیستم های ساختاری پویا
- سیستم های حمل و نقل
- مکاترونیک به عنوان زبان جدید خودروها
- طراحی به کمک کامپیوتر (CAD)
- میکروکنترلرها / PLCها
- برنامه های موبایل
- مهندسی الکترومکانیک
در مدل‌سازی مکانیکی، مدل‌سازی و شبیه‌سازی پدیده‌های فیزیکی پیچیده باید در چندین مقیاس و با استفاده از روش‌های فیزیکی بیشتر انجام شود. این اساساً عملکرد و مدیریت فرآیند مدل‌سازی، فرآیندهای بهینه‌سازی و ابزارهایی است که با استفاده از یک روش اصولی ترکیب شده‌اند.
بیوماترونیک؛ نوع دیگری از مکاترونیک
یکی دیگر از رشته های نوظهور بیومکاترونیک نام دارد که به دنبال ادغام قطعات مکانیکی با انسان است. این معمولاً به شکل ابزاری است که می توان آن را روی بدنه نصب کرد و شبیه یک قاب خارجی است. به ویژه، این یک نسخه واقعی از فناوری جنگ سایبری است (که در داستان های علمی تخیلی استفاده می شود).
شکل دیگری که می توان گفت کنترل حرکت برای مکاترونیک پیشرفته است. که اکنون به عنوان یک فناوری کلیدی در مکاترونیک شناخته می شود. قدرت کنترل حرکت به عنوان بخشی از بی حرکتی ارائه می شود و در واقع مبنای تحقق عملی آن است. هدف حرکت با مصیبت کنترل پارامتر می شود. که می تواند یک متغیر با توجه به اتصال فرمان باشد. با این وجود، استحکام سیستم درایو همیشه مستلزم عدم تحرک کنترل کننده بسیار بالایی است.
اویونیک(Avionics) شکل دیگری از مکاترونیک است زیرا با چندین رشته مختلف مانند الکترونیک و مخابرات با مهندسی هوافضا هم مرز است.
