Mechatronika - co to je? Základy mechatroniky. Mechatronika a robotika (specializace): koho pracovat?

Dvacáté století bylo velmi přínosné pro vznik nových věd, z nichž jedna je mechatronika. Kdo by měl pracovat po zvládnutí této disciplíny? Co to je a co dělá? Jak důležitá je v moderním životě? Jaké jsou vyhlídky na to? Kdo pracuje pro lidi, kteří studují tuto disciplínu na univerzitách a nezávisle? Zde je částečný seznam otázek, které budou v článku zodpovězeny.

Co je mechatronika?

Tento termín byl získán kombinací slov "mechanika" a "elektronika". To bylo poprvé použito v roce 1969. V tomto bodě v čase mechatroniky - věda, která se věnuje provozu vytvoření a cílevědomé strojů a zařízení, jehož pohyb je určen výpočetní techniky. Je založen na znalosti mechaniky, mikroprocesorové techniky, informatiky, elektroniky a počítačového řízení pohybu jednotek a strojů. Naučte se základy mechatroniky mohou, pokud je to žádoucí, protože vědecká a vzdělávací literatura v této oblasti je dostačující. Navíc budete muset vynaložit značné úsilí, abyste našli potřebný materiál. Ačkoli to je teoreticky a většinou přemýšlet, to představuje mechatroniku. Už jsme zjistili, co to je, pojďme se přesunout k některým aspektům.

Komunikace s robotikou

Velmi často je lze nalézt společně. Proč je to tak? Skutečnost, že robotika - je nejslibnější oblast mechatroniky, které mohou být vyvinuty výhradně v jeho rámci. Zde je nutné provést malou odchylku. Faktem je, že nyní se zabývá v automobilových mechatroniky, vzdušný prostor, spotřebitel, lékařský, a sportovních potřeb. Ale k výrobě objektů tohoto typu existují zvláštní speciality. A zejména, aby se pozornost zaměřila na skutečnost, že studenti se zapojí do navrhování robotů, obráběcích strojích s číslicově řízených a podobných zařízení, jakož i jejich vzniku, směr a školení se nazývá „mechatroniky a robotiky“.

Obecný popis praktické komponenty

Co nám nám dává mechatronika? Co je to z hlediska tvorby? Podívejme se na obecnou schému stavebních strojů, které mají počítačovou kontrolu a zaměřují se na automatizaci výroby a každodenních úkolů. Externím prostředím pro ně je technologické prostředí, s nímž bude probíhat interakce. Když mechatronický systém plní své funkce, je to kvůli pracovním orgánům. Je třeba poznamenat, že tato oblast výzkumu je relativně mladá, existuje spousta nepřesností a vágní jazyk, a to i ve vědecké literatuře, tak v průběhu času některé teoretické zásady mohou změnit. Mechatronické systémy jsou tvořeny ze tří částí, které jsou propojeny informačními a energetickými toky:

1. Elektromechanické. Patří sem mechanické vazby, převodovky, elektromotory, snímače, pracovní prvek, přídavné elektrické prvky, snímače. Všechny součásti se používají k zajištění potřebných pohybů. Snímače jsou zvláště důležité pro správné plnění zadaných úkolů. Shromažďují data o stavu pracovního objektu a vnějšího prostředí, přímo mechatronické zařízení a jeho součásti.
2. Elektronické. To zahrnuje mikroelektronická zařízení, měniče výkonu a měřící obvody.
3. Počítač. Jedná se o mikrokontroléry a špičkové počítače.

Hlavní funkce mechatronických systémů

V tomto okamžiku jsou přiděleny 4:

1. Řízení procesu mechanického pohybu v reálném čase se současným zpracováním informací pocházejících z jejich senzorů.
2. Spoluorganizovat své akce s vnějšími zdroji vlivu.
3. Interakce s osobou prostřednictvím speciálního rozhraní v offline režimu nebo v reálném čase.
4. Organizace výměny dat mezi senzory, periferních zařízení a dalších složek systému.

Problém mechatroniky

Musí vyřešit problém převodu vstupních informací, které přicházejí z nejvyšší úrovně, na nezbytné mechanické pohyby. V tomto případě se zpravidla používá princip zpětné vazby. Konstrukce tohoto problému vyplývá z toho, že existuje integrace do samostatný funkční celek několika prvků, které jsou různého charakteru - v této specifičnosti, který je mechatroniky. Specifika lidí, kteří se zabývají splněním těchto cílů, může být velmi odlišná. V ideálním případě bude při poskytnutí plánovaných informací dosaženo požadovaného výsledku. Software by měl pomoci v této hardwarové komponentě.

Výhoda mechatronického přístupu při řešení skutečných problémů

Srovnání bude provedeno s tradičními automatizačními nástroji:

1. Relativně nízké náklady na systémy, které jsou dosaženy v důsledku významné integrace, standardizace a sjednocení všech součástí rozhraní a prvků.
2. Schopnost provádět přesné a komplexní pohyby díky metodám inteligentního řízení.
3. Vysoká spolehlivost, trvanlivost a odolnost proti šumu.
4. Kompaktnost použitých modulů, která umožňuje spravovat menší oblast. Také mohou být relativně snadno kombinovány, aby bylo dosaženo schopnosti provádět konkrétní úkoly.
5. Díky zjednodušení kinematických řetězů mají stroje dobré dynamické a hmotnostní rozměry.

Proto se rozvíjí mechatronika a robotika. Zvláštnost v tomto případě vám umožní získat již vybrané a připravené pro studijní data, zatímco v samo-vzdělání budete muset hledat všechno sami.

Příklady mechatroniky v reálném životě

Kde najdete podobné systémy u nás? Za to navrhuji podívat se na takové oblasti lidské činnosti:

1. Výroba strojů a zařízení pro automatizaci technologických procesů.
2. Robotika.
3. Vojenské, vesmírné a letecké vybavení.
4. Automobilový průmysl (například mechatronické systémy jsou dopravní stabilizace, automatické parkování a podobný vývoj).
5. Různé nestandardní dopravní a přepravní prostředky (koloběžky, nákladní vozíky, invalidní vozíky, elektrické jízdní kola).
6. Kontrolní a měřicí stroje a přístroje.
7. Kancelářské vybavení (fax a kopírky).
8. Lékařské vybavení (resuscitační, rehabilitační, klinické).
9. Domácí spotřebiče (šicí, myčky nádobí, pračky a jiné stroje tohoto typu).
10. Simulátory pro výcvik operátorů, řidičů, pilotů.
11. Systémy světelného a zvukové konstrukce.
12. Micromachines (aktivně používané v lékařství, biotechnologii, telekomunikacích).

Pokračujte v tomto seznamu velmi dlouho.

Vysokoškolské vzdělání: mechatronika a robotika

Univerzity nabízejí možnost výuky široké škály odborných dovedností. Tento seznam může být velmi dlouhý, ale pokusíme se jej co nejkratší:

1. Posoudit relevanci, vyhlídky a význam projektů.
2. Vyvinout informační, elektromechanické, elektrohydraulické, elektronické a mikroprocesorové modely systémových modulů.
3. Pokud je to nutné, vytvořte software pro správu mechatronických zařízení.
4. Vypracujte projektové dokumenty, které popisují design a proces výroby jednotlivých částí.
5. Sledujte vývoj pro splnění požadavků.
6. Vyrobit, sestavit a otestovat navrhované zařízení.
7. Kompilovat patentové a licenční pasy.
8. Do modernizace a ladění mechatronických systémů.
9. Připravte si pokyny pro používání zařízení.

Právě tak může každá fakulta mechatroniky a robotiky licencovaná ministerstvem školství poskytnout svým studentům. Jsou málo, většinou existují oddělené oddělení, ale na nich můžete získat potřebné vzdělání.

Seberealizace člověka, který zná mechatroniku a robotiku: s kým pracovat?

Kde najdu po svém vzdělání práci? Specialisté tohoto profilu vytvářejí a navrhují robotické systémy pro průmyslové i domácí použití. Mohou také vyvíjet software, který zajišťuje správu a pohodlný provoz. Po absolvování obvykle začínají pracovat jako asistent projektantů, programátorů a techniků, i když vyhlídky na zaměstnání jsou velmi široká, protože reliéf lidské práce a zlepšení jeho výsledků - to je konečný cíl, který je mechatronika. Co to je, už jsme studovali. A nakonec vás chceme informovat, že potenciálně bude možné se zapojit do jedné z těchto aktivit:

1. Výzkum.
2. Projektování a inženýring.
3. Provozní.
4. Organizační a řízení.

Vlastností této speciality je, že je značný nedostatek zaměstnanců. Proto se často neobjevují skutečnosti o zaměstnání, dokonce i samy, které dokázaly prokázat významnou úroveň dovedností a praktických dovedností.

Závěr

Všechny profese jsou důležité, jsou všechny potřebné. Bez nadsázky můžeme říci, že ta, kterou jsme popsali, patří mezi speciality budoucnosti. Poptávka po mentálních pracovnících tohoto profilu neustále roste. Tato skutečnost, stejně jako dobrá úroveň peněžní jistoty, nám dovoluje říci, že v tomto směru se v nadcházejících desetiletích stane mnohem populárnější. Je možné, že specializace právníků, ekonomů a manažerů půjdou do pozadí a mechatronika vyjde předem. Již víme, co to je, a s pochopením významu této vědecké disciplíny bude s těmito slovy přicházet také dohoda.