Mehatronika - što je to? Osnove mehatronike. Mehatronika i robotika (specijalnost): s kime raditi?

Dvadeseto je stoljeće bilo vrlo plodno za pojavu novih znanosti, od kojih je jedna mehatronika. Tko bi trebao raditi nakon svladavanja ove discipline? Što je to i što čini? Koliko je važno u suvremenom životu? Kakvi su izgledi za to? Tko radi za ljude koji studiraju ovu disciplinu na sveučilištima i samostalno? Ovdje je djelomičan popis pitanja koja će biti odgovorena u članku.

Što je mehatronika?

Taj je pojam dobiven kombiniranjem riječi "mehanika" i "elektronika". Prvo se koristilo 1969. U ovom trenutku, mehatronika je znanost koja je posvećena stvaranju i svrhovitom radu strojeva i sustava, kretanje koje određuje elektronička računalna oprema. Temelji se na poznavanju mehanike, mikroprocesorske tehnologije, informatike, elektronike i računalne kontrole kretanja agregata i strojeva. Ako želite, naučite osnove mehatronike, budući da postoji dovoljno znanstvene i obrazovne literature na ovom području. Za više, morat ćete napraviti znatne napore kako biste pronašli potrebne materijale. Iako je moguće, teoretski, a većina razmišljati, to predstavlja mehatroniku. Već smo saznali što je to, prijeđimo na neke aspekte.

Komunikacija s robotikom

Vrlo često se mogu naći zajedno. Zašto je tako? Činjenica je da je robotika najzaslužniji smjer mehatronike, koji se može razviti isključivo unutar svog okvira. Ovdje je potrebno napraviti malu digresiju. Stvar je u tome što sada mehatronika bavi automobilom, zrakoplovstvom, prostorom, kućanstvom, medicinskom i sportskom opremom. No za proizvodnju takvih predmeta postoje zasebni specijaliteti. A posebno, da se usredotočite pažnju na činjenicu da će studenti sudjelovati u dizajniranju robota, alatnih strojeva s numerički kontroliranih i sličnih uređaja, kao i njihovo stvaranje, smjer i treninga zove se „Mehatronika i robotika”.

Opći opis praktične komponente

Što nam daje mehatronika? Što je to u smislu prakse stvaranja? Pogledajmo opću shemu građevinskih strojeva koji imaju računalnu kontrolu i usmjereni su na automatizaciju proizvodnje i svakodnevnih zadataka. Vanjski okoliš za njih je tehnološko okruženje s kojim će se odvijati interakcija. Kada mehatronički sustav obavlja svoje funkcije, to je zbog radnih organa. Treba napomenuti da je ovo područje istraživanja je relativno mlad, ima puno netočnosti i nejasne jezik, čak iu znanstvenoj literaturi, tako da s vremenom neke teoretske principe možete promijeniti. Mehatronički sustavi formirani su iz tri dijela, međusobno povezani informacijskim i energetskim tokovima:

1. Elektromehanički. To uključuje mehaničke veze, mjenjače, električne motore, senzore, radni element, dodatne električne elemente, senzore. Sve komponente se koriste za pružanje potrebnih kretnji. Senzori su od posebne važnosti za ispravno obavljanje postavljenih zadataka. Prikupljaju podatke o stanju radnog objekta i vanjskom okruženju, izravno mehatronički uređaj i njegove komponente.
2. Elektronički. To uključuje mikroelektroničke uređaje, pretvornike napajanja i mjerne sklopove.
3. Računalo. To uključuje mikrokontrolere i napredna računala.

Glavne funkcije mehatroničkih sustava

U ovom trenutku, oni se dodjeljuju 4:

1. Upravljanje procesom mehaničkog kretanja u stvarnom vremenu uz istodobnu obradu podataka koji dolaze od njihovih senzora.
2. Suorganiziranje njihovih akcija s vanjskim izvorima utjecaja.
3. Interakcija s osobom putem posebnog sučelja u izvanmrežni način rada ili u stvarnom vremenu.
4. Organizacija razmjene podataka između senzora, periferni uređaji i drugih sastavnih elemenata sustava.

Problem mehatronike

Moraju riješiti problem pretvorbe ulaznih informacija koje dolaze od najvišeg nivoa do onih nužnih mehanička kretanja. U ovom slučaju, u pravilu se koristi načelo povratnih informacija. U dizajnu se ovaj problem izražava u činjenici da se u jedan funkcionalni modul integriralo nekoliko elemenata koji imaju različitu prirodu - to je specifičnost koju mehatroničnost ima. Posebnost ljudi koji se bave ispunjenjem tih ciljeva mogu biti vrlo različiti. U idealnom slučaju, pri pružanju planiranih informacija dobit će se željeni rezultat. Softver bi trebao pomoći u ovoj hardverskoj komponenti.

Prednost mehatroničkog pristupa u rješavanju stvarnih problema

Usporedba će se provoditi s tradicionalnim alatima za automatizaciju:

1. Relativno niske cijene sustava, što se postiže zbog značajne integracije, standardizacije i ujedinjenja svih komponenti sučelja i elemenata.
2. Sposobnost provođenja točnih i složenih pokreta zahvaljujući metodama inteligentne kontrole.
3. Visoka razina pouzdanosti, trajnosti i otpornosti na buku.
4. Kompaktnost upotrijebljenih modula, što vam omogućuje upravljanje manjim područjem. Također, mogu se relativno lako kombinirati kako bi se postigla sposobnost obavljanja određenih zadataka.
5. Zahvaljujući pojednostavljenju kinematičkih lanaca, strojevi imaju dobre dinamičke i masovne karakteristike.

Zato se razvijaju mehatronika i robotika. Specijalnost u ovom slučaju omogućuje vam da budete već odabrani i spremni za studijske podatke, dok će se u samoobrazovanju morati sve tražiti sami.

Primjeri mehatronike u stvarnom životu

Gdje možete pronaći slične sustave blizu nas? Zbog toga predlažem da pogledam takva područja ljudske aktivnosti:

1. Izrada i proizvodnja strojeva i alata za automatizaciju tehnoloških procesa.
2. Robotika.
3. Vojna, prostorna i zrakoplovna oprema.
4. Automobili (na primjer, mehatronički sustavi su stabilizacija prometa, automatsko parkiranje i slično).
5. Razne nestandardne prijevozne i transportne usluge (skuteri, teretni kolica, invalidskim kolicima, električni bicikli).
6. Strojevi i uređaji za kontrolu i mjerenje.
7. Uredska oprema (faksimile i fotokopirni uređaji).
8. Medicinska oprema (reanimacija, rehabilitacija, klinička).
9. Aparati za kućanstvo (šivanje, perilice posuđa, perilice i drugi strojevi ovog tipa).
10. Simulatori za obuku operatora, vozača, pilota.
11. Sustavi svjetla i zvuka.
12. Mikromarke (aktivno se koriste u medicini, biotehnologiji, telekomunikacijama).

Nastavite ovaj popis jako dugo.

Visoko obrazovanje: mehatronika i robotika

Sveučilišta nude mogućnost podučavanja širokog raspona profesionalnih vještina. Ovaj popis može biti vrlo dug, ali pokušat ćemo učiniti što je kraći:

1. Utvrditi relevantnost, izglede i značaj projekata.
2. Razvijanje informacija, elektromehaničkih, elektrohidrauličkih, elektroničkih i mikroprocesorskih modela sustava modula.
3. Stvorite softver za upravljanje mehatroničkim uređajima, ako je potrebno.
4. Izraditi projektne dokumente, koji će opisati dizajn i proces izrade pojedinih dijelova.
5. Praćenje razvoja za usklađenost.
6. Izraditi, sastaviti i testirati projektiranu opremu.
7. Za sastavljanje patentnih i licencijskih putovnica.
8. Učini modernizaciju i ispravljanje mehatroničkih sustava.
9. Pripremite upute za korištenje uređaja.

To je ono što svaki fakultet za mehatroniku i robotiku licenciran od strane Ministarstva prosvjete može pružiti svojim studentima. Oni su mali, uglavnom postoje odvojeni odjeli, ali na njima možete dobiti potrebno obrazovanje.

Samoostvarenje osobe koja zna mehatroniku i robotiku: s kime raditi?

Gdje mogu naći posao nakon mog obrazovanja? Stručnjaci ovog profila kreiraju i oblikuju robotske sustave za industrijsku i domaću uporabu. Oni također mogu razviti softver za upravljanje i praktičan rad. Nakon što je diplomirao obično početi raditi kao asistent dizajnera, programera i tehničara, iako su izgledi za zapošljavanje su vrlo široke, jer reljef ljudskog rada i poboljšanje svojih rezultata - to je krajnji cilj, a to je mehatronika. Što je to, već smo studirali. I konačno vas želimo obavijestiti da će se eventualno moći uključiti u jednu od takvih aktivnosti:

1. Istraživanje.
2. Dizajn i inženjering.
3. Operativno.
4. Organizacija i upravljanje.

Značajka ove specijalnosti je da postoji značajan nedostatak osoblja. Stoga, nerijetko su činjenice o zapošljavanju, čak i samouke, koji su bili u stanju pokazati značajnu razinu vještina i praktičnih vještina.

zaključak

Sve su profesije važne, svi su potrebni. Bez pretjerivanja, možemo reći da je onaj koji smo opisali jedan od specijalnosti budućnosti. Potražnja za mentalnim radnicima ovog profila stalno raste. Ova činjenica, kao i dobra razina monetarne sigurnosti, omogućuje nam da kažemo da će u tom smjeru postati popularnija u nadolazećim desetljećima. Moguće je da će specijaliteti pravnika, ekonomista i menadžera otići u pozadinu, a mehatronička će izaći naprijed. Već znamo što je to, i razumijevanjem važnosti ove znanstvene discipline, dogovorit će se i ove riječi.