Mehatronika - kaj je to? Osnove mehatronike. Mehatronika in robotika (specialiteta): koga delati?

Dvajseto stoletje je bilo zelo plodno za nastanek novih ved, med katerimi je tudi mehatronika. Kdo bi moral delati po obvladovanju te discipline? Kaj je in kaj počne? Koliko je to pomembno v sodobnem življenju? Kakšne so možnosti za to? Kdo dela za ljudi, ki to študijo preučujejo na univerzah in samostojno? Tukaj je delni seznam vprašanj, na katere se bo odgovorilo v članku.

Kaj je mehatronika?

Ta izraz je dobljen s kombiniranjem besed "mehanike" in "elektronike". Najprej se je uporabljal leta 1969. Mehatronika je trenutno znanost, ki je namenjena ustvarjanju in namenskemu delovanju strojev in sistemov, katerih gibanje določa elektronska računalniška oprema. Temelji na poznavanju mehanike, mikroprocesorske tehnologije, računalništva, elektronike in računalniškega nadzora gibanja agregatov in strojev. Če želite, se lahko naučite osnov mehatronike, saj na tem področju obstaja dovolj znanstvene in izobraževalne literature. Za več, boste morali vložiti veliko truda, da boste našli potrebno gradivo. Čeprav je mogoče, teoretično in najbolj razmišljati, to predstavlja mehatroniko. Ugotovili smo, kaj je to, premaknite se na nekatere vidike.

Komunikacija z robotiko

Zelo pogosto jih najdemo skupaj. Zakaj je tako? Dejstvo je, da je robotika najbolj obetavna smer mehatronike, ki se lahko razvije izključno znotraj njenega okvira. Tukaj je potrebno narediti majhen odmik. Vprašanje je, da se zdaj mehatronika ukvarja s avtomobilsko, letalsko, vesoljsko, gospodinjsko, medicinsko in športno opremo. Toda za izdelavo takšnih objektov obstajajo posebne posebnosti. In predvsem, da se osredotoči pozornost na dejstvo, da bodo študentje vključijo v načrtovanju robotov, obdelovalnih strojev z numerično obvladovanih in podobnih naprav, kakor tudi njihovo oblikovanje, smer in usposabljanja se imenuje "mehatroniko in robotiko".

Splošni opis praktične komponente

Kaj nam daje mehatronika? Kaj je to v smislu prakse ustvarjanja? Oglejmo si splošno shemo gradbenih strojev, ki imajo računalniško kontrolo in so osredotočeni na avtomatizacijo proizvodnje in vsakodnevnih opravil. Zunanje okolje za njih je tehnološko okolje, s katerim bo potekala interakcija. Ko mehatronski sistem opravlja svoje funkcije, je to posledica delovnih teles. Opozoriti je treba, da je to področje raziskovanja relativno mlada, obstaja veliko netočnosti in nejasnih jeziku, tudi v strokovni literaturi, tako da sčasoma lahko spremeni nekaj teoretičnih načel. Mehatronski sistemi so sestavljeni iz treh delov, ki so med seboj povezani z informacijskimi in energetskimi pretoki:

1. Elektromehanski. To vključuje mehanske povezave, prenos, elektromotorje, senzorje, delovni element, dodatne električne elemente, senzorje. Vse komponente se uporabljajo za zagotavljanje potrebnih gibanj. Senzorji so še posebej pomembni za pravilno izvedbo določenih nalog. Zbirajo podatke o stanju delovnega objekta in zunanjega okolja, neposredno mehatronski napravi in ​​njegovih komponentah.
2. Elektronski. To vključuje mikroelektronske naprave, pretvornike moči in merilna vezja.
3. Računalnik. To vključuje mikrokrmilnike in računalnike višjega razreda.

Glavne funkcije mehatronskih sistemov

V tem trenutku so dodeljeni 4:

1. Upravljanje procesa mehanskega gibanja v realnem času s hkratno obdelavo informacij, ki izhajajo iz njihovih senzorjev.
2. Soorganizacija njihovih dejanj z zunanjimi viri vpliva.
3. Interakcija z osebo prek posebnega vmesnika v način brez povezave ali v realnem času.
4. Organizacija izmenjave podatkov med senzorji, periferne naprave in druge sestavne elemente sistema.

Problem mehatronike

Rešiti morajo problem pretvorbe vhodnih informacij, ki izhajajo iz nadzora na najvišji ravni, do potrebnih mehanska gibanja. V tem primeru se praviloma uporablja načelo povratne informacije. Zasnova tega problema izhaja iz dejstva, da je integracija v enkratnem več elementov funkcionalne enote, ki so drugačne narave - v tem specifičnosti, ki je mehatronike. Posebnost ljudi, ki se ukvarjajo z izpolnjevanjem teh ciljev, je lahko zelo različna. V idealnem primeru se pri zagotavljanju načrtovanih informacij doseže želeni rezultat. Programska oprema mora pomagati v tej komponenti strojne opreme.

Prednost mehatronskega pristopa pri reševanju resničnih problemov

Primerjava bo izvedena s tradicionalnimi orodji za avtomatizacijo:

1. Relativno nizki stroški sistemov, kar je doseženo zaradi pomembne integracije, standardizacije in poenotenja vseh komponent vmesnikov in elementov.
2. Sposobnost izvajanja natančnih in zapletenih gibov zahvaljujoč metodam inteligentnega nadzora.
3. Visoka raven zanesljivosti, trajnosti in odpornosti proti hrupu.
4. Kompaktnost uporabljenih modulov, ki vam omogoča upravljanje manjše površine. Prav tako se lahko relativno enostavno kombinirajo, da dosežejo sposobnost opravljanja določenih nalog.
5. Zahvaljujoč poenostavitvi kinematičnih verig imajo stroji dobre dinamične in masne velikosti.

Zato se razvijajo mehatronika in robotika. Posebnost v tem primeru vam omogoča, da se že izberete in pripravite na študijske podatke, medtem ko boste pri samozaposlovanju morali sami preiskati vse.

Primeri mehatronike v resničnem življenju

Kje najdete podobne sisteme blizu nas? Zato predlagam, da pogledam takšna področja človeške dejavnosti:

1. Izdelava strojnih orodij in izdelava opreme za avtomatizacijo tehnoloških procesov.
2. Robotika.
3. Vojaška, vesoljska in letalska oprema.
4. Avtomobilska industrija (na primer mehatronski sistemi so stabilizacija prometa, avtomatsko parkiranje in podobni dogodki).
5. Različna nestandardna prevozna in transportna sredstva (skuterji, tovorni vozički, invalidski vozički, električna kolesa).
6. Krmilni in merilni stroji in naprave.
7. Pisarniška oprema (telefaksi in fotokopirni stroji).
8. Medicinska oprema (reanimacija, rehabilitacija, klinična).
9. Gospodinjski aparati (šivanje, pomivalni stroji, pralni stroji in drugi stroji tega tipa).
10. Simulatorji za usposabljanje operaterjev, voznikov, pilotov.
11. Sistemi oblikovanja svetlobe in zvoka.
12. Mikromahini (aktivno se uporabljajo v medicini, biotehnologiji, telekomunikacijah).

Nadaljujte ta seznam za zelo dolgo časa.

Visokošolsko izobraževanje: mehatronika in robotika

Univerze ponujajo možnost poučevanja širokega spektra strokovnih spretnosti. Ta seznam je lahko zelo dolg, vendar bomo poskušali čim krajše:

1. Za oceno pomembnosti, pričakovanj in pomembnosti projektov.
2. Razviti informacijske, elektromehanske, elektrohidravlične, elektronske in mikroprocesorske modele sistemskih modulov.
3. Ustvarite programsko opremo za upravljanje mehatronskih naprav, če je potrebno.
4. Pripravite projektne dokumente, ki bodo opisovali zasnovo in postopek izdelave posameznih delov.
5. Spremljajte razvoj za skladnost.
6. Izdelati, sestaviti in preizkusiti načrtovano opremo.
7. Zbiranje patentnih in licenčnih potnih listov.
8. Ali modernizacija in odpravljanje napak mehatronskih sistemov.
9. Pripravite navodila za uporabo naprave.

Tako lahko katera koli fakulteta za mehatroniko in robotiko, ki jo licencira Ministrstvo za šolstvo, zagotovi svojim študentom. Malo jih je, večinoma so ločeni oddelki, vendar pa lahko dobite potrebno izobrazbo.

Samovrednotenje osebe, ki ve, mehtronika in robotika: koga delati?

Kje lahko najdem službo po izobraževanju? Strokovnjaki tega profila ustvarjajo in oblikujejo robotske sisteme za industrijsko in domačo uporabo. Prav tako lahko razvijejo programsko opremo za upravljanje in priročno delovanje. Po diplomi se običajno začnejo delati kot asistent oblikovalcev, programerjev in tehnikov, čeprav so možnosti za zaposlitev zelo širok, saj lajšanje človeškega dela in izboljšanje svojih rezultatov - to je končni cilj, ki je mehatronike. Kaj je, smo že študirali. In na koncu vas želimo obvestiti, da se bo morda mogoče vključiti v eno od takih dejavnosti:

1. Raziskave.
2. Oblikovanje in inženiring.
3. Operativno.
4. Organizacijski in vodstveni.

Značilnost te posebnosti je, da je znatno pomanjkanje osebja. Zato so redko zaposlena dejstva, tudi samoukna, ki so lahko dokazali znatno raven spretnosti in praktičnih veščin.

Zaključek

Vsi poklici so pomembni, vsi so potrebni. Brez pretiravanja lahko rečemo, da je tista, ki smo jo opisali, ena od posebnosti prihodnosti. Povpraševanje po duševnih delavcih tega profila nenehno narašča. To dejstvo, pa tudi dobra monetarna varnost, nam omogoča, da rečemo, da bo v tej smeri postala veliko bolj priljubljena v prihodnjih desetletjih. Možno je, da bodo specialitete odvetnikov, ekonomistov in menedžerjev šli v ozadje, mehatronika pa bo prišla naprej. Že vemo, kaj je to, in z razumevanjem pomena te znanstvene discipline, bo sporazum prišel tudi s temi besedami.