مکاترونیک اصطلاحی است که اولین بار در ژاپن در دهه‌های شصت و هفتاد میلادی شروع شد.
اما در سال‌های بعد به صورت گسترده کشورهای دیگر هم از آن استفاده کردند.
رشته مهندسی مکاترونیک تلفیقی از رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی کنترل، مهندسی کامپیوتر، مهندسی مولکولی به وجود آمده است.
مهندسی مکاترونیک جایگزین رشته‌های گفته شده در بالا نیست.
بلکه مهم ترین ویژگی مهندسان مکاترونیک در دید وسیعی است که در حوزه‌های مختلف به دست می‌آورند
و توانایی آنها در تولید ایده‌هایی است که ممکن است سایر مهندسان نتوانند به آنها راحت‌تر دست یابند.
بارزترین مهارتی که مهندسان مکاترونیک باید داشته باشند، توانایی یکپارچه سازی سیستم است.
نقش مهندس مکاترونیک پرداختن به بخشی است که بین رشته های مختلف مهندسی به وجود می‌آید و از
این طریق مهندسان مکاترونیک باید با مهندسان سایر رشته‌ها همکاری کنند، نه اینکه جای آنها را بگیرند.
هدف اصلی مهندسی مکاترونیک دستیابی به سیستم‌های ساده‌تر، ارزان‌تر، راحت‌تر و انعطاف‌پذیرتر است.
گرایش های مهندسی مکاترونیک
- ۱- طراحی رباتها و سیستم‌های مکاترونیکی
- ۲- خودکارسازی”اتوماتیک و کنترل تولید”
- ۳- ارتباط جنبی انسان ، ماشین و کامپیوتر
- ۴- بیو مکاترونیک”biomechatronics”
- ۵- رنانو مکاترونیک “nano mechatronics”
تفاوت مهندسی رباتیک با مهندسی مکاترونیک
دو رشته مهندسی مکاترونیک و مهندسی روباتیک هردو شامل رشته های مهندسی برق -مکانیک و کامپیوتر است ولی تفاوتشان در سه نکته است:
۱- سیستم های رباتیکی نیازی به نظارت انسانی (فکر و محاسبات بشر) ندارند، در حالی سیستم های مکاترونیکی نیازمند فکر انسان ها از قبل یا همزمان است.
۲- سیستم های مکاترونیکی خودکار هستند در حالی که سیستم های رباتیکی خودمختار هستند.
۳- سیستم های مکاترونیکی ورودی هایشان فراهم شده است در حالی که سیستم های رباتیکی باید خودشان ورودی ها را از محیط دریافت نمایند.
زمینه های پژوهشی مهندسی مکاترونیک
۱- کنترل خودکار یا کنترل اتوماتیک “Automatic control”
کنترل خودکار علمی است که هدف آن کنترل یک یا چند متغیر دینامیکی، الکتریکی، حرارتی، سیالاتی، شیمیایی، اقتصادی و … است.
کنترل خودکار یا اتوماتیک نقشی حیاتی در پیشرفت علوم داراست.
۲- رباتیک “Robotics”
شاخه ای از رشته فنی ومهندسی می باشد که شامل مهندسی مکانیک ، مهندسی برق و علوم رایانه و چند رشته دیگر است.
رباتیک شامل طراحی ، ساخت ، راه اندازی و استفاده از رباتها می شود.امروزه رباتیک یک حوزه از علم با رشد سریع است.
۳- سیستم های کنترل “control systems”
سیستم کنترل به مجموعهٔ ابزاری گفته می‌شود که به منظور کنترل و تحت مدیریت قرار دادن رفتار فرآیند ها و سیستم ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شرط اصلی یک سیستم کنترلی این است که باید پایدار باشد.
همچنین باید علاوه بر پایداری مطلق، پایداری نسبی قابل قبولی نیز داشته باشد.
۴- سروو مکانیزم “ServoMechanism”
سروو مکانیزم نوعی سیستم کنترل با بازخورد خودکار است که در آن حرکت عنصر خروجی دستگاه به اجبار باید از حرکت تقویت یافتهٔ عنصر ورودی دستگاه پیروی کند.
به عنوان مثال می توان از سیستم کنترل سکان عقب کشتی توسط فرمان سکاندار جلوی آن نام برد که تحقق این امر مستلزم نیروی تقویتی عظیمی است.
۵- مهندسی خودرو “Automotive engineering”
۶- سیستم های خبره “Expert systems”
سیستم های خبره بهره گرفتن از دلیل و برهان برای رسیدن به یک نتیجه از فرضیاتی منطقی با بکارگیری
روش‌های شناخته شده برای رسیدن به مجموعه‌ای از تصمیمات منطقی با استفاده دانشی است که در اختیار آنها قرار می‌گیرد.
بسیاری معتقند که سیستم های خبره بیشترین پیشرفت را در <هوش مصنوعی> به وجود آورده‌اند.
۷- طراحی به کمک رایانه یا کد “Computer Aided Design”
به استفاده از سیستم رایانه در فرآیند طراحی و مستندسازی طراحیمی گویند.
امروزه بسیاری از مراحل طراحی قطعات و اجزاء مختلف توسط رایانه صورت می پذیرد.
بسیاری از قطعات تحت شرایط مختلف باید آزمایش شوند و اگر بخواهیم تحت آزمایش واقعی قرار دهیم مستلزم هزینه‌های بسیار زیاد است.
با نرم‌افزارهای بسیار متنوع می‌توان این شبیه‌سازی ها را بسیار ارزان تر انجام داد.
۸- ریزکنترلگر یا میکروکنترلر “Microcontroller”
میکروکنترلرها عموماً برای کاربردهای کوچک طراحی و مورد استفاده قرارمی‌گیرند، بنابراین برخلاف
ریزپردازنده‌ها در این جا مهمترین مسائل، سادگی و مصرف کم توان است.
نرم افزار های مورد استفاده مهندسی مکاترونیک
- ۱-نرم افزار متلب”Matlab”
- ۲-سالیدورکز “Solid Works”
- ۳-نرم افزار کتیا “Catia”
- ۴-نرم افزار کد ویژن”CodeVision AVR”
- ۵-نرم افزار پروتئوس “Proteus”
- ۶-نرم افزار آردوینو “Arduino”
هنوز دیدگاهی منتشر نشده است