Відмінності між версіями «Основні поняття та визначення мехатроніки»

Матеріал з Вікі ЦДУ
Перейти до: навігація, пошук
Рядок 9: Рядок 9:
 
В даному визначенні підкреслені три елементи мехатронних систем, в основу побудови яких закладена ідея глибокого взаємозв'язку механіки, електроніки та комп'ютерної техніки. Найбільш поширеним графічним символом мехатроніки стали три пересічних кола, поміщені в зовнішню оболонку "Виробництво" – "Менеджмент" – "Вимоги ринку". Таким чином, системна інтеграція трьох зазначених складових є необхідною умовою побудови мехатронної системи.
 
В даному визначенні підкреслені три елементи мехатронних систем, в основу побудови яких закладена ідея глибокого взаємозв'язку механіки, електроніки та комп'ютерної техніки. Найбільш поширеним графічним символом мехатроніки стали три пересічних кола, поміщені в зовнішню оболонку "Виробництво" – "Менеджмент" – "Вимоги ринку". Таким чином, системна інтеграція трьох зазначених складових є необхідною умовою побудови мехатронної системи.
  
[[Файл:1.PNG|міні|центр|Рис. 1.1. Визначення мехатронних систем за Ю. В. Подураєвим]]
+
[[Файл:1.gif|міні|центр|Рис. 1.1. Визначення мехатронних систем за Ю. В. Подураєвим]]
  
  

Версія за 08:08, 20 вересня 2024

Основні поняття та визначення мехатроніки

Мехатроніка знаходиться у стадії становлення, і оскільки до сьогоднішнього дня її визначення і базова термінологія ще повністю не сформовані, то доцільно розглянути визначення, які виражають суть предмету мехатроніки як в широкому, так і у вузькому (спеціальному) розумінні.

Загальне визначення мехатроніки

Загальне визначення мехатроніки в широкому розумінні: "Мехатроніка – це нова галузь науки і техніки, присвячена створенню та експлуатації машин і систем з комп'ютерним управлінським рухом, яка базується на знаннях в області механіки, електроніки та мікропроцесорної техніки, інформатики та комп'ютерного управління руху машин і агрегатів".

В даному визначенні підкреслені три елементи мехатронних систем, в основу побудови яких закладена ідея глибокого взаємозв'язку механіки, електроніки та комп'ютерної техніки. Найбільш поширеним графічним символом мехатроніки стали три пересічних кола, поміщені в зовнішню оболонку "Виробництво" – "Менеджмент" – "Вимоги ринку". Таким чином, системна інтеграція трьох зазначених складових є необхідною умовою побудови мехатронної системи.

Помилка створення мініатюри: /bin/bash: line 1: /usr/bin/convert: No such file or directory

Error code: 127
Рис. 1.1. Визначення мехатронних систем за Ю. В. Подураєвим


Спеціальне формулювання мехатроніки

На основі розглянутих вище визначень пропонується наступне спеціальне формулювання предмета мехатроніки: "Мехатроніка – наука, яка вивчає синергетичне об'єднання вузлів точної механіки з електронними, електротехнічними і комп'ютерними компонентами з метою проектування і виробництва якісно нових модулів, систем, машин і комплексів машин з інтелектуальним керуванням функціональних рухів".

Особливості мехатронних систем

  1. Мехатроніка вивчає особливий методологічний (концептуальний) підхід в побудові машин з якісно новими характеристиками.
  2. У визначенні підкреслюється синергетичний характер інтеграції складових елементів в мехатронних об'єктах.
  3. Інтегровані мехатронні елементи вибираються розробником вже на стадії проектування машини.
  4. Методологічною основою розробки мехатронних систем служать методи паралельного проектування (concurrent engineering methods).
  5. Базовими об'єктами вивчення мехатроніки є мехатронні модулі, які виконують рухи по одній керованій координаті.
  6. Мехатронні системи призначені для реалізації заданого руху.
  7. В сучасних мехатронних системах для забезпечення високої якості реалізації складних і точних рухів застосовуються методи інтелектуального управління (advanced intelligent control).

Історія становлення мехатроніки

Історію мехатроніки прийнято відраховувати з 1969 року, коли японська фірма Yaskawa Electric ввела новий термін "Мехатроніка" як комбінацію слів "Механіка" і "Електроніка". У 1972 році фірма зареєструвала цей термін як товарний знак.

У вітчизняній літературі ще на початку 50-х років використовувався подібний термін – "Механотрон", яким називали електронні лампи з рухомими електродами, що застосовувалися в якості датчиків малих переміщень, прискорень, вібрацій тощо. Починаючи з 80-х років, термін "Мехатроніка" частіше використовується у світовій технічній літературі як назва цілого класу машин з комп'ютерним управлінням рухом.

Рівні розвитку мехатронних систем

Залежно від рівня інтеграції складових елементів, мехатронні системи можна класифікувати за поколіннями:

  1. Мехатронні модулі першого рівня: мотор-редуктор — механічний редуктор і керований двигун виготовляються як єдиний функціональний елемент.
  2. Мехатронні модулі другого рівня: з'явилися в 80-х роках, об'єднують приводні модулі з мініатюрними датчиками та електронними блоками для обробки сигналів.
  3. Мехатронні модулі третього рівня: інтелектуалізація управління функціональними рухами машин і агрегатів завдяки впровадженню мікропроцесорів і контролерів.

У майбутньому мехатронні машини і системи об'єднуватимуться в мехатронні комплекси на базі єдиних інтеграційних платформ, що забезпечить гнучкість техніко-технологічного середовища та високу конкурентоспроможність продукції.