Robototexnika fanining kelib chiqish tarixi

Mexatronika nima, mexatronik elementlar, modullar, mashinalar va tizimlar
"Mexatronika" so'zi ikki so'zdan tuzilgan - "mexanika" va "elektronika". Bu atama 1969 yilda Yaskawa Electric kompaniyasining katta ishlab chiqaruvchisi, yaponiyalik Tetsuro Mori tomonidan taklif qilingan. 20-asrda Yaskawa Electric doimiy elektr drayvlar va motorlarni ishlab chiqish va takomillashtirishga ixtisoslashgan va shuning uchun bu sohada katta muvaffaqiyatlarga erishdi, masalan, u erda disk armaturasi bo'lgan birinchi DC motor ishlab chiqilgan.
Bu birinchi apparat CNC tizimlari bilan bog'liq ishlanmalar tomonidan ta'qib qilindi. Va 1972 yilda bu erda Mechatronics brendi ro'yxatga olingan. Tez orada kompaniya elektr haydovchi texnologiyasini ishlab chiqishda katta muvaffaqiyatlarga erishdi. Keyinchalik kompaniya "Mexatronika" so'zidan savdo belgisi sifatida voz kechishga qaror qildi, chunki bu atama Yaponiyada ham, butun dunyoda ham juda keng tarqalgan edi.

Qanday bo'lmasin, elektr haydovchini yuqori aniqlikdagi boshqarishni amalga oshirish uchun mexanik elementlar, elektr mashinalari, quvvat elektronikasi, mikroprotsessorlar va dasturiy ta'minotni birlashtirish zarurati tug'ilganda, texnologiyada ushbu yondashuvning eng faol rivojlanishining vatani Yaponiyadir. .
Mexatronikaning umumiy grafik belgisi RPI veb-saytidagi diagrammaga aylandi (Rensselaer Politexnika Instituti, NY, AQSh):

Mexatronika dunyodagi eng yangi muhandislik yo'nalishlaridan biri bo'lib, YuNESKO ma'lumotlariga ko'ra, eng istiqbolli va talab qilinadigan o'ntalikka kiradi.
Umumiy ma'noda, "Mexatronika" atamasiga quyidagi ta'rif berilishi mumkin - bu aniq mexanika, elektrotexnika, elektronika, mikroprotsessor texnologiyasi, turli energiya manbalari, ijro etuvchi elektrotexnika birliklarining tizimli integratsiyalashuviga asoslangan fan va texnologiya sohasi. , gidravlik va pnevmatik haydovchilar, shuningdek, ularni aqlli boshqarish, zamonaviy avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish tizimlarining birliklarini yaratish va ishlatishga qaratilgan.
Mexatronika - bu kompyuter tomonidan boshqariladigan harakat.
Bizga tegishli bo'lgan narsalarda harakatni boshqarish tizimlari shunchalik ko'pki, biz ular haqida hatto bilmaganmiz ham: 

• 
  inkjet printerda chop etish boshini qog'oz bo'ylab harakatlantiruvchi juda aniq harakatni boshqarish tizimi mavjud va boshqa harakatni boshqarish tizimi qog'ozni printer orqali oldinga va orqaga siljitadi.
  
• 
  Robot tozalagich harakatni boshqarish tizimiga ega bo'lib, uning har bir g'ildiragi tezligini nazorat qiladi, shunda u pol bo'ylab tegishli tezlikda harakatlanadi.
  
• 
  Kompyuterning qattiq diskida yoki DVD diskida aylanuvchi diskdagi ma'lumotlarni o'qiydigan bosh bor. U aniq disk yuzasida joylashgan bo'lishi kerak.
  

Ushbu harakatni boshqarish tizimlari bugungi dunyoda keng tarqalgan texnologiyalardir.

Mexatronik modul drayveri
Mexatronikaning maqsadi sifat jihatidan yangi harakat modullarini, mexatronik harakat modullarini, aqlli mexatronik modullarni va ular asosida harakatlanuvchi aqlli mashinalar va tizimlarni yaratishdir.
Tarixan mexatronika elektromexanikadan rivojlangan va o'z yutuqlari asosida elektromexanik tizimlarni kompyuterni boshqarish moslamalari, o'rnatilgan sensorlar va interfeyslar bilan muntazam ravishda birlashtirish orqali oldinga siljiydi.

Mexatronik tizimning sxemasi


Mexatronik tizimlarning umumlashtirilgan tuzilishi
Elektron, raqamli, mexanik, elektr, gidravlik, pnevmatik va axborot elementlari - mexatronik tizimning bir qismi bo'lishi mumkin, chunki dastlab boshqa fizik tabiatga ega bo'lgan elementlar, ammo tizimdan sifat jihatidan yangi natija olish uchun birlashtirilgan, ammo erishib bo'lmaydi. har bir elementdan individual ijrochi kabi.

Alohida shpindelli dvigatel DVD pleer tepsisini o'z-o'zidan chiqarib yubora olmaydi, lekin mikrokontrollerda dasturiy ta'minot bo'lgan sxema nazorati ostida va vintli haydovchiga to'g'ri ulanganda, hamma narsa oson ishlaydi va shunday ko'rinadi. bu oddiy monolit tizimdir. Shunga qaramay, tashqi soddaligiga qaramay, bitta mexatronik tizim ta'rifi bo'yicha bir-biriga bog'langan va muayyan funktsional harakatlarni bajarish, muayyan vazifani hal qilish uchun o'zaro ta'sir qiluvchi bir nechta mexatronik birliklar va modullarni o'z ichiga oladi.
Bitta mexatronik modul - bu mustaqil mahsulot (tarkibiy va funktsional) o'zaro kirish va uning tarkibiy qismlarini bir vaqtning o'zida maqsadli apparat-dasturiy ta'minot integratsiyasi bilan harakatlarni amalga oshirish uchun mo'ljallangan.
Oddiy mexatronik tizim o'rnatilgan elektromexanik va quvvat elektron komponentlaridan iborat bo'lib, ular o'z navbatida shaxsiy kompyuter yoki mikrokontrollerlar tomonidan boshqariladi.
Bunday mexatronik tizimni loyihalash va qurishda ular keraksiz tugunlar va interfeyslardan qochishga harakat qiladilar, ular nafaqat qurilmaning og'irligi va o'lchamlarini yaxshilash, balki qurilmaning hajmini oshirish uchun ham hamma narsani ixcham va imkon qadar muammosiz bajarishga intilishadi. butun tizimning ishonchliligi.
Ba'zida muhandislar qiyin vaqtga duch kelishadi, ular juda g'ayrioddiy echimlarni topishga majbur bo'lishadi, chunki turli tugunlar turli xil ish sharoitida, ular butunlay boshqacha ishlarni qilishadi. Masalan, ba'zi joylarda an'anaviy podshipnik ishlamaydi va u elektromagnit suspenziya bilan almashtiriladi (bu, xususan, quvurlar orqali gazni pompalaydigan turbinada amalga oshiriladi, chunki an'anaviy podshipnik bu erda gazning kirib borishi tufayli tezda ishdan chiqadi. uning moylanishiga).

Qanday bo'lmasin, bugungi kunda mexatronika hamma joyda, maishiy texnikadan tortib, qurilish robotlari, qurollar va kosmik aviatsiyagacha kirib bordi. Barcha CNC mashinalari, qattiq disklar, elektr qulflar, avtomobilingizdagi ABS tizimi va boshqalar - hamma joyda mexatronika nafaqat foydali, balki zarur. Siz qo'lda boshqarishni topishingiz mumkin bo'lgan holatlar allaqachon kamdan-kam uchraydi, hamma narsa siz tugmachani mahkamlamasdan bosganingiz yoki sensorga shunchaki tegganingiz bilan bog'liq - siz natijaga erishdingiz - bu, ehtimol, bugungi kunda mexatronikaning eng ibtidoiy misolidir.

Mexatronikada integratsiya darajalarining ierarxik diagrammasi
Integratsiyaning birinchi darajasi mexatronik qurilmalar va ularning elementlari bilan shakllanadi. Integratsiyaning ikkinchi darajasi integratsiyalashgan mexatronik modullar orqali shakllanadi. Integratsiyaning uchinchi darajasi integratsiya mexatronik mashinalari orqali shakllanadi. Integratsiyaning to'rtinchi darajasi mexatronik mashinalar majmualari bilan shakllanadi. Integratsiyaning beshinchi darajasi mexatronik mashinalar va robotlar majmualari tomonidan yagona integratsiya platformasida shakllantiriladi, ular qayta konfiguratsiya qilinadigan moslashuvchan ishlab chiqarish tizimlarini shakllantirishni o'z ichiga oladi.
Bugungi kunda mexatronik modullar va tizimlar quyidagi sohalarda keng qo'llaniladi:

• 
  mashinasozlikda avtomatlashtirish, texnologik jarayonlar uchun stanoksozlik va uskunalar;
  
• 
  sanoat va maxsus robototexnika;
  
• 
  aviatsiya va kosmik texnologiyalar;
  
• 
  politsiya va maxsus xizmatlar uchun harbiy texnika, transport vositalari;
  
• 
  tez prototiplash uchun elektron muhandislik va uskunalar;
  
• 
  avtomobil sanoati (motorli g'ildirak modullari, blokirovkaga qarshi tormozlar, avtomat uzatmalar, avtomatik to'xtash tizimlari);
  
• 
  noan'anaviy transport vositalari (elektr avtomobillar, elektr velosipedlar, nogironlar aravachalari);
  
• 
  ofis jihozlari (masalan, nusxa ko'chirish va faks mashinalari);
  
• 
  kompyuterning tashqi qurilmalari (masalan, printerlar, plotterlar, CD-ROM disklari);
  
• 
  tibbiy va sport jihozlari (nogironlar uchun bioelektrik va ekzoskelet protezlari, tonlama simulyatorlari, boshqariladigan diagnostika kapsulalari, massajchilar va boshqalar);
  
• 
  maishiy texnika (kir yuvish mashinalari, tikuv mashinalari, idishlarni yuvish mashinalari, avtonom changyutgichlar);
  
• 
  mikromashinalar (tibbiyot, biotexnologiya, aloqa va telekommunikatsiyalar uchun);
  
• 
  nazorat-o'lchash asboblari va mashinalari;
  
• 
  lift va ombor uskunalari, mehmonxonalar va aeroportlardagi avtomatik eshiklar; foto va video uskunalar (video disk pleerlar, videokamera fokuslash qurilmalari);
  
• 
  murakkab texnik tizimlar operatorlari va uchuvchilarni tayyorlash uchun simulyatorlar;
  
• 
  temir yo'l transporti (poezdlar harakatini kuzatish va barqarorlashtirish tizimlari);
  
• 
  oziq-ovqat va go'sht-sut sanoati uchun aqlli mashinalar;
  
• 
  bosma mashinalar;
  
• 
  shou sanoati uchun aqlli qurilmalar, diqqatga sazovor joylar.
  

Shunga ko'ra, mexatronik texnologiyalarga ega bo'lgan kadrlarga ehtiyoj ortib bormoqda.
http://electricalschool.info/automation/2019-chto-takoe-mehatronika.html