Mekatronik - Mechatronics

mekatronik sistem

Mekatronik mühendisliği olarak da adlandırılan mekatronik , mekanik, elektronik ve elektrik mühendisliği sistemlerinin entegrasyonuna odaklanan ve ayrıca robotik , elektronik , bilgisayar bilimi , telekomünikasyon , sistemler , kontrol ve ürün mühendisliğinin bir kombinasyonunu içeren disiplinler arası bir mühendislik dalıdır .

Gibi teknoloji zamanla gelişmeler, mühendislik çeşitli alt alanlar uyarlanmasına ve çarpılması hem başardılar. Mekatroniğin amacı, bu çeşitli alt alanların her birini birleştiren bir tasarım çözümü üretmektir. Başlangıçta, mekatronik alanının daha mekaniği ve elektroniği bir kombinasyonu daha hiçbir şey olması amaçlanmıştır edildi, bir portmanto olmanın nedenle adı Mecha NIC ve elec tronics ; ancak teknik sistemlerin karmaşıklığı gelişmeye devam ettikçe, tanım daha teknik alanları içerecek şekilde genişletildi.

Mekatronik kelimesi Japonca-İngilizce kökenlidir ve Yaskawa Electric Corporation'ın bir mühendisi olan Tetsuro Mori tarafından yaratılmıştır . Mekatronik kelimesi şirket tarafından 1971 yılında "46-32714" sicil numarası ile Japonya'da ticari marka olarak tescil edilmiştir. Şirket daha sonra kelimeyi kullanım hakkını kamuoyuna sunmuş ve kelime dünya çapında kullanılmaya başlanmıştır. Şu anda bu kelime birçok dile çevrilmiştir ve gelişmiş otomatik endüstri için önemli bir terim olarak kabul edilmektedir.

Pek çok insan mekatroniği otomasyon , robotik ve elektromekanik mühendisliği ile eşanlamlı modern bir terim olarak ele alır .

Fransız standardı NF E 01-010 şu tanımı verir: "işlevselliğini iyileştirmek ve/veya optimize etmek için mekanik, elektronik, kontrol teorisi ve bilgisayar biliminin ürün tasarımı ve üretimi içinde sinerjik entegrasyonunu amaçlayan yaklaşım".

Açıklama

RPI'nin web sitesindeki Hava Euler diyagramı , mekatronik oluşturan alanları açıklar.

Bir mekatronik mühendisi, daha basit, daha ekonomik ve güvenilir bir sistem oluşturmak için mekanik, elektronik ve bilgi işlem ilkelerini birleştirir. "Mekatronik" terimi , 1969 yılında Japon şirketi Yaskawa'nın kıdemli mühendisi Tetsuro Mori tarafından ortaya atıldı . Endüstriyel bir robot , mekatronik sistemin başlıca örneğidir; günlük işlerini yapmak için elektronik, mekanik ve bilgi işlem yönlerini içerir.

Mühendislik sibernetiği , mekatronik sistemlerin kontrol mühendisliği sorunuyla ilgilenir . Böyle bir sistemi kontrol etmek veya düzenlemek için kullanılır ( kontrol teorisine bakınız ). İşbirliği yoluyla, mekatronik modüller üretim hedeflerini gerçekleştirir ve üretim şemasında esnek ve çevik üretim özelliklerini devralır. Modern üretim ekipmanı, bir kontrol mimarisine göre entegre edilmiş mekatronik modüllerden oluşur. En bilinen mimariler dahil hiyerarşi , poliarşi , heterarchy ve melez. Teknik bir etki elde etmek için yöntemler , tasarımlarında biçimsel yöntemler kullanabilen veya kullanamayan kontrol algoritmaları tarafından tanımlanır . Mekatronik için önemli olan hibrit sistemler arasında üretim sistemleri , sinerji sürücüleri, gezegen keşif gezicileri , kilitlenme önleyici fren sistemleri ve dönüş yardımı gibi otomotiv alt sistemleri ve otomatik odaklamalı kameralar, video, sabit diskler , CD çalarlar ve telefonlar gibi günlük ekipmanlar bulunur .

Kurs yapısı

Mekatronik öğrencileri çeşitli alanlarda ders alırlar:

Uygulamalar

Fiziksel uygulamalar

Mekanik modelleme, çok ölçekli ve çok fiziksel bir yaklaşım kapsamında fiziksel karmaşık fenomenleri modellemeyi ve simüle etmeyi gerektirir. Bu, sistematik bir yaklaşımla bütünleştirilmiş modelleme ve optimizasyon yöntemlerini ve araçlarını uygulamak ve yönetmek anlamına gelir. Uzmanlık, zihnini sistem mühendisliğine açmak isteyen ve farklı fizik veya teknolojileri entegre edebilen mekanik öğrencilerinin yanı sıra optimizasyon ve multidisipliner simülasyon teknikleri konusundaki bilgilerini artırmak isteyen mekatronik öğrencilerine yöneliktir. Uzmanlık, öğrencileri yapılar veya birçok teknolojik sistem için sağlam ve / veya optimize edilmiş kavram yöntemleri ve Ar-Ge'de kullanılan ana modelleme ve simülasyon araçları konusunda eğitir. Öğrencileri malzeme ve sistemleri kapsayan alanlarda gelecek atılımlara hazırlamak için orijinal uygulamalar (çoklu malzemeli kompozitler, yenilikçi dönüştürücüler ve aktüatörler , entegre sistemler, …) için özel kurslar da önerilmektedir . Bazı mekatronik sistemler için asıl mesele artık bir kontrol sisteminin nasıl uygulanacağı değil, aktüatörlerin nasıl uygulanacağıdır. Mekatronik alanında, hareket/hareket üretmek için temel olarak iki teknoloji kullanılmaktadır.

Alanın varyantı

Bu alanın yeni ortaya çıkan bir çeşidi , amacı mekanik parçaları bir insanla, genellikle bir dış iskelet gibi çıkarılabilir araçlar biçiminde bütünleştirmek olan biyomekatroniktir . Bu, siber yazılımın "gerçek hayat" versiyonudur .

Başka bir varyant, şu anda mekatronikte önemli bir teknoloji olarak kabul edilen Gelişmiş Mekatronik için Hareket kontrolüdür. Hareket kontrolünün sağlamlığı, sertliğin bir fonksiyonu ve pratik gerçekleştirme için bir temel olarak temsil edilecektir. Hareket hedefi, görev referansına göre değişken olabilen kontrol sertliği ile parametrelendirilir. Hareketin sistem sağlamlığı, kontrolörde her zaman çok yüksek sertlik gerektirir.

Aviyonik ayrıca elektronik ve telekom gibi çeşitli alanları Havacılık ve Uzay mühendisliği ile birleştirdiği için mekatronikin bir çeşidi olarak kabul edilir .

nesnelerin interneti

Şeylerin Internet (IOT) 'dir -arası ağ fiziksel cihazların gömülü olan elektronik , yazılım , sensörler , aktüatörler ve ağ bağlantısı toplamak ve döviz için bu nesneleri etkinleştirmek veri .

IoT ve mekatronik tamamlayıcıdır. Nesnelerin İnterneti ile ilişkili akıllı bileşenlerin çoğu esasen mekatronik olacaktır. IoT'nin gelişimi, mekatronik mühendislerini, tasarımcıları, uygulayıcıları ve eğitimcileri mekatronik sistemlerin ve bileşenlerin algılanma, tasarlanma ve üretilme yollarını araştırmaya zorlamaktadır. Bu, veri güvenliği, makine etiği ve insan-makine arayüzü gibi yeni sorunlarla yüzleşmelerini sağlar .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Kaynaklar

  • Bradley, Dawson ve diğerleri, Mekatronik, Ürünlerde ve süreçlerde elektronik , Chapman ve Hall Verlag, Londra , 1991.
  • Karnopp, Dean C., Donald L. Margolis, Ronald C. Rosenberg, System Dynamics: Modeling and Simulation of Mechatronic Systems , 4. Baskı, Wiley, 2006. ISBN  0-471-70965-4 Bond grafiği yaklaşımını kullanan çok satan sistem dinamiği kitabı.
  • Çetinkunt, Sabri, Mekatronik , John Wiley & Sons, Inc, 2007 ISBN  9780471479871
  • James J. Nutaro (2010). Simülasyon için yazılım oluşturma: C++'daki uygulamalarla teori ve algoritmalar . Wiley.
  • Zhang, Jianhua. Mekatronik ve Otomasyon Mühendisliği. Uluslararası Mekatronik ve Otomasyon Mühendisliği Konferansı Tutanakları (ICMAE2016). Xiamen, Çin, 2016.

daha fazla okuma

Dış bağlantılar