Mechatronika - mi az? A mechatronika alapjai. Mechatronika és robotika (szakterület): kivel dolgozhat?

A huszadik század nagyon eredményes volt az új tudományok megjelenése szempontjából, amelyek közül az egyik a mechatronika. Ki fog mûködni a tudomány elsajátítása után? Mi ez és mit csinál? Mennyire fontos a modern életben? Milyen kilátások kínálnak minket? Ki dolgozik azok számára, akik ezt a tudományt tanulmányozzák az egyetemeken és önállóan? Itt van egy hiányos lista a kérdésekre, amelyekre a cikk válaszol.

Mi a mechatronika?

Ezt a kifejezést a "mechanika" és az "elektronika" kifejezés kombinálásával nyerték. Ezt először 1969-ben használták. Ebben az időben a mechatronika olyan tudomány, melynek célja a gépek és rendszerek létrehozása és célirányos működése, amelynek mozgását elektronikus számítástechnikai eszközök határozzák meg. A mechanizmus, a mikroprocesszoros technológia, a számítástechnika, az elektronika és a számítógépes vezérlés az aggregátumok és gépek mozgásának ismeretein alapul. Lehetőség van a mechatronika alapjainak tanulmányozására, ha azt szeretné, hiszen a témában tudományos és oktatási szakirodalom elegendő. Továbbá jelentős erőfeszítéseket kell tennie a szükséges anyag megtalálásához. Bár elméletileg és leginkább meg lehet találni, mi a mechatronika. Már megtudtuk, mi ez, lépjünk át néhány szempontra.

Kommunikáció a robotikával

Nagyon gyakran együtt találhatók. Miért van így? Az a tény, hogy a robotika a mechatronika legígéretesebb iránya, amely kizárólag a keretén belül fejlődhet. Itt szükség van egy kis kitérésre. Az a kérdés, hogy most a mechatronika foglalkozik az autó, repülés, űrkutatás, háztartás, orvosi és sporteszközökkel. De ilyen típusú tárgyak előállításához különlegességek vannak. Különösen arra összpontosítani, hogy a diákok részt vesznek robotok, számjegyvezérlő gépek és hasonló eszközök megtervezésében, valamint létrehozásukban, a képzés irányát "mechatronika és robotika" -nak nevezik.

A gyakorlati komponens általános leírása

Mit ad nekünk a mechatronika? Mi ez a teremtési gyakorlat szempontjából? Nézzük meg a számítógéppel vezérelt gépek építésének általános rendjét, és a termelési és háztartási feladatok automatizálására összpontosítanak. A külső környezet számukra a technikai környezet, amellyel interakcióra kerül sor. Amikor a mechatronikus rendszer végzi a funkciókat, ez a munkatesteknek köszönhető. Meg kell jegyeznünk, hogy ez a tudományos irányzat elég fiatal, számos pontatlanság és homályos megfogalmazás van még a tudományos irodalomban is, így idővel egyes elméleti elvek megváltozhatnak. A mechatronikus rendszerek három részből állnak, amelyek egymással összekapcsolódnak az információ és az energiaáramlással:

1. Elektromechanikus. Ez magában foglalja a mechanikai összeköttetéseket, hajtóműveket, elektromos motorokat, érzékelőket, működtető elemeket, további elektromos elemeket, érzékelőket. Az összes komponenst a szükséges mozgások biztosítására használják. Az érzékelők különösen fontosak a kitűzött feladatok helyes elvégzéséhez. Ezek adatokat gyűjtenek a munkakör állapotáról és a külső környezetről, közvetlenül a mechatronikus eszközről és összetevőiről.
2. Elektronikus. Ez magában foglalja a mikroelektronikai eszközöket, áramváltókat és mérőáramköröket.
3. Számítógép. Ez magában foglalja a mikrokontrollert és a csúcskategóriás számítógépeket.

A mechatronikus rendszerek fő funkciói

Ezen a ponton 4:

1. A mechanikus mozgás folyamatának kezelése valós időben a szenzorokból származó információk egyidejű feldolgozásával.
2. Tevékenységük külső forrásokkal való társítása.
3. Interakció egy személyrel külön interfészen keresztül önálló vagy valós időben.
4. Szenzorok, perifériák és más rendszerelemek közötti adatcsere szervezése.

A mechatronika problémája

Meg kell oldaniuk a problémát, hogy a szükséges mechanikai mozgásokból a felső szintű kontrollból származó bemeneti információkat átalakítsák . Ebben az esetben általában a visszacsatolás elvét használják. A probléma megtervezésekor azt a tényt fejezik ki, hogy több elemet integrálnak egy olyan funkcionális modulba, amely eltérő természetű - ez a mechatronika sajátossága. A célok teljesítésében résztvevő emberek különlegessége nagyon eltérő lehet. Ideális esetben a tervezett információk rendelkezésre bocsátása a kívánt eredményt eredményezi. A szoftvernek segítenie kell ebben a hardverelemben.

A mechatronikus megközelítés előnye a valódi problémák megoldásában

Az összehasonlítást hagyományos automatizálási eszközökkel végzik:

1. A rendszerek viszonylag alacsony költsége, amelyet az interfészek és elemek összes összetevőjének jelentős integrációja, szabványosítása és egyesítése miatt érünk el.
2. Az intelligens kontroll módszereinek köszönhetően a pontos és összetett mozgások megvalósítása.
3. Nagy megbízhatóság, tartósság és zajvédelem.
4. Az alkalmazott modulok tömörsége, amely lehetővé teszi kisebb területek kezelését. Ezenkívül viszonylag egyszerűen kombinálhatóak ahhoz, hogy bizonyos feladatok elvégzésére képesek legyenek.
5. A kinematikus láncok egyszerűsítésének köszönhetően a gépek jó dinamikus és tömegméretű tulajdonságokkal rendelkeznek.

Ezért fejlődik a mechatronika és a robotika. A specialitás ebben az esetben lehetővé teszi, hogy már megválasztott és felkészült a tanulmányi adatokra, míg az önképzésben mindent magának kell keresnie.

Példák a mechatronikára a való életben

Hol talál hasonló rendszerek közelünkben? Ehhez az emberi tevékenység ilyen területeire szeretnék nézni:

1. Gépi szerszámok gyártása és gyártása technológiai folyamatok automatizálásához.
2. Robotika.
3. Katonai, űr- és repüléstechnikai eszközök.
4. Autóipar (például mechatronikus rendszerek a forgalom stabilizálása, az automatikus parkolás és hasonló fejlesztések).
5. Különféle nem szabványos közlekedési eszközök (robogók, teherkocsik, kerekes székek, elektromos kerékpárok).
6. Ellenőrző és mérőgépek és készülékek.
7. Irodai berendezések (telefax és fénymásoló).
8. Orvosi berendezés (újjáéledés, rehabilitáció, klinikai).
9. Háztartási készülékek (varrás, mosogatógépek, mosógépek és egyéb ilyen típusú gépek).
10. Szimulátorok üzemeltetők, pilóták, pilóták képzésére.
11. Fény- és hangrendszerek.
12. Micromachines (aktívan használt gyógyászat, biotechnológia, telekommunikáció).

Folytassa ezt a listát egy nagyon hosszú ideig.

Felsőoktatás: mechatronika és robotika

Az egyetemek széles körű szakmai készségeket taníthatnak. Ez a lista nagyon hosszú lehet, de megpróbáljuk a lehető legrövidebbre tenni:

1. A projektek relevanciájának, kilátásainak és jelentőségének felmérése.
2. Rendszer modulok információinak, elektromechanikus, elektrohidraulikus, elektronikus és mikroprocesszoros modelleinek fejlesztése.
3. Ha szükséges, készítsen szoftvereket a mechatronikus eszközök kezelésére.
4. Tervdokumentumok készítése, amelyek leírják az egyes alkatrészek tervezési és gyártási folyamatát.
5. A megfelelés figyelemmel kísérése.
6. A tervezett berendezések gyártása, összeszerelése és tesztelése.
7. Szabadalmi és engedélyes útlevelek összeállítása.
8. A mechatronikus rendszerek korszerűsítése és hibakeresése.
9. Készítsen utasításokat az eszköz használatára.

Ez az, amit az Oktatási Minisztérium által engedélyezett mechatronika és robotika képes biztosítani a hallgatóknak. Kevesen vannak, többnyire külön osztályok vannak, de megkaphatják a szükséges oktatást is.

A mechatronikát és a robotikát ismerő személy önmegvalósítása: kivel dolgozhat?

Hol találhatok munkát az oktatásom után? Ennek a profilnak a szakemberei robotikus rendszereket hoznak létre és terveznek ipari és háztartási használatra. Szoftvereket is fejleszthetnek, amelyek biztosítják az irányítást és a kényelmes működést. Az oktatás megszerzése után rendszerint asszisztens tervezőként, programozóként és technikusokként dolgoznak, bár a további munkalehetőségek nagyon szélesek, mivel az emberi munkaerő megkönnyítése és eredményének javítása a mechatronika végső célja. Már megvizsgáltuk, hogy mi az. És végül szeretnénk tájékoztatni Önt arról, hogy potenciálisan lehetséges lesz egy ilyen tevékenység folytatása:

1. Research.
2. Tervezés és kivitelezés.
3. Operatív.
4. Szervezeti és menedzsment.

Ennek a specialitásnak az a jellemzője, hogy jelentős létszámhiány van. Ezért nem ritkán a foglalkoztatás tényei, még az öntanulók is, akik képesek voltak jelentős készségeket és gyakorlati készségeket bemutatni.

következtetés

Minden szakma fontos, mindegyikre szükség van. Anélkül, hogy eltúlnánk, elmondhatjuk, hogy az, amit leírtunk, a jövő egyik specialitása. A profil mentális munkásainak iránti igény folyamatosan növekszik. Ez a tény, valamint a pénzeszközök jó szintje lehetővé teszi számunkra, hogy azt mondjuk, hogy ebben az irányban sokkal népszerűbb lesz az elkövetkező évtizedekben. Lehetséges, hogy az ügyvédek, közgazdászok és menedzserek szakemberei a háttérbe menekülnek, és a mechatronika előrelép. Már tudjuk, hogy mi ez, és a tudományos tudomány fontosságának megértésével megállapodás születik ezeken a szavakon is.