Mechatronica - ce este? Bazele mecatronicii. Mechatronică și robotică (specialitate): cu cine să lucrați?

Secolul al XX-lea a fost foarte fructuos pentru apariția unor noi științe, dintre care una este mecatronica. Cine ar trebui să lucreze după ce a stăpânit această disciplină? Ce este și ce face? Cât de importantă este în viața modernă? Care sunt perspectivele pentru aceasta? Cine lucrează pentru oamenii care studiază această disciplină în universități și în mod independent? Iată o listă parțială de întrebări la care se va răspunde în articol.

Ce este mecatronica?

Acest termen a fost obținut prin combinarea cuvintelor "mecanică" și "electronică". A fost folosit pentru prima dată în 1969. În acest moment, în mecatronică timp - o știință care este dedicat operațiunii de creare și intenționată a mașinilor și a sistemelor, mișcarea care este determinată de tehnologia de calcul. Ea se bazează pe cunoștințe de mecanică, tehnologia de microprocesor, informatică, electronică și de control al computerului de circulație a unităților și mașini. Aflați elementele de bază ale mecatronicii pot, dacă se dorește, așa cum literatura științifică și de învățământ în acest domeniu este suficientă. Pentru mai mult, va trebui să depuneți eforturi considerabile pentru a găsi materialul necesar. Deși este posibil, teoretic, și cel mai mult să se gândească, aceasta reprezintă mecatronica. Am aflat deja ce înseamnă asta, să trecem la câteva aspecte.

Comunicarea cu robotica

Foarte des se găsesc împreună. De ce este așa? Faptul este că robotica este direcția cea mai promițătoare a mecatronicii, care se poate dezvolta exclusiv în cadrul ei. Aici este necesar să se facă o mică deviere. Problema este că acum mechatronica se ocupă de automobile, aviație, spațiu, gospodărie, echipament medical și sportiv. Dar pentru a produce obiecte de acest tip există specialități separate. Si mai ales, să se concentreze atenția asupra faptului că elevii se vor angaja în roboți proiectarea, mașini-unelte cu comandă numerică dispozitive și similare, precum și crearea acestora, direcția și de formare se numește „Mecatronică și Robotică“.

Descrierea generală a componentei practice

Ce ne oferă mecatronica? Ce este aceasta în ceea ce privește practica creării? Să ne uităm la schema generală a mașinilor de construcții care au controlul calculatorului și se concentrează pe automatizarea producției și a sarcinilor zilnice. Mediul extern pentru ei este mediul tehnologic cu care va avea loc interacțiunea. Când sistemul mecatronic își îndeplinește funcțiile, se datorează organelor de lucru. Trebuie remarcat faptul că această direcție științifică este destul de tânără, există multe inexactități și formulări vagi, chiar și în literatura științifică, astfel încât, în timp, unele principii teoretice se pot schimba. Sistemele mecatronice sunt formate din trei părți, care sunt interconectate prin fluxurile informaționale și de energie:

1. Electromecanică. Acestea includ legături mecanice, transmisii, motoare electrice, senzori, elemente de lucru, elemente electrice suplimentare, senzori. Toate componentele sunt utilizate pentru a asigura mișcările necesare. Senzorii au o importanță deosebită pentru performanța corectă a sarcinilor stabilite. Colectează date despre starea obiectului de lucru și despre mediul extern, direct dispozitivul mecatronic și componentele acestuia.
2. Electronic. Acestea includ dispozitive microelectronice, convertoare de putere și circuite de măsurare.
3. Computer. Acestea includ microcontrolere și computere high-end.

Principalele funcții ale sistemelor mecatronice

În acest moment, li se alocă 4:

1. Gestionarea procesului de mișcare mecanică în timp real cu prelucrarea simultană a informațiilor care provin de la senzorii lor.
2. Coorganizarea acțiunilor lor cu surse externe de influență.
3. Interacțiunea cu o persoană printr - o interfață specială în modul offline sau în timp real.
4. Organizarea schimbului de date între senzori, dispozitive periferice și alte elemente constitutive ale sistemului.

Problema mecatronicii

Ei trebuie să rezolve problema convertirii informațiilor de intrare care provin de la controlul de nivel superior la cele necesare mișcări mecanice. În acest caz, de regulă, se folosește principiul feedback-ului. În proiectare, această problemă se exprimă prin faptul că mai multe elemente sunt integrate într-un modul funcțional, care au o natură diferită - aceasta este specificitatea pe care o are mecatronica. Specialitatea persoanelor care se implică în îndeplinirea acestor obiective poate fi foarte diferită. În mod ideal, atunci când se furnizează informațiile planificate, rezultatul dorit va fi obținut. Software-ul ar trebui să ajute în această componentă hardware.

Avantajul abordării mecatronice în rezolvarea problemelor reale

Comparația va fi realizată cu ajutorul instrumentelor tradiționale de automatizare:

1. Cost relativ scăzut al sistemelor, care se realizează datorită integrării, standardizării și unificării semnificative a tuturor componentelor interfețelor și elementelor.
2. Abilitatea de a implementa mișcări precise și complexe datorită metodelor de control inteligent.
3. Nivel ridicat de fiabilitate, durabilitate și imunitate la zgomot.
4. Compactitatea modulelor utilizate, care vă permite să gestionați o zonă mai mică. De asemenea, ele pot fi combinate relativ ușor pentru a atinge capacitatea de a îndeplini sarcini specifice.
5. Datorită simplificării lanțurilor cinematice, mașinile au caracteristici bune dinamice și de dimensiuni în masă.

De aceea se dezvoltă mechatronica și robotica. Specialitatea în acest caz vă permite să fiți deja selectați și pregătiți pentru datele de studiu, în timp ce în auto-educație va trebui să căutați totul singur.

Exemple de mecatronică în viața reală

Unde găsiți sisteme asemănătoare cu noi? Pentru aceasta, propun să analizez astfel de domenii ale activității umane:

1. Construcția de mașini-unelte și producerea de echipamente pentru automatizarea proceselor tehnologice.
2. Robotica.
3. Echipament militar, spațial și aerian.
4. Automobile (de exemplu, sistemele mecatronice sunt stabilizarea traficului, parcarea automată și evoluțiile similare).
5. Diferite mijloace de transport și transport non-standard (scutere, cărucioare de marfă, scaune cu rotile, biciclete electrice).
6. Mașini și aparate de comandă și măsurare.
7. Echipamente de birou (facsimil și fotocopiatoare).
8. Echipament medical (reanimare, reabilitare, clinică).
9. Aparate de uz casnic (mașini de cusut, mașini de spălat vase, mașini de spălat și alte mașini de acest tip).
10. Simulatoare pentru instruirea operatorilor, șoferilor, piloților.
11. Sisteme de proiectare de lumina si sunet.
12. Micromasine (utilizate activ în medicină, biotehnologie, telecomunicații).

Continuați această listă pentru foarte mult timp.

Învățământul superior: mecatronică și robotică

Universitățile oferă posibilitatea de a preda o gamă largă de competențe profesionale. Această listă poate fi foarte lungă, dar vom încerca să o facem cât mai scurtă posibil:

1. Pentru a evalua relevanța, perspectivele și semnificația proiectelor.
2. Dezvoltarea modelelor informatice, electromecanice, electrohidraulice, electronice și microprocesoare ale modulelor de sistem.
3. Creați software pentru a gestiona dispozitivele mecatronice, dacă este necesar.
4. Elaborați documente de proiect, care vor descrie proiectarea și procesul de fabricare a pieselor individuale.
5. Monitorizați dezvoltarea pentru conformitate.
6. Pentru fabricarea, asamblarea și testarea echipamentelor proiectate.
7. Să compileze brevetele și pașapoartele de licență.
8. Sistemele mecatronice de modernizare și depanare.
9. Pregătiți instrucțiunile pentru utilizarea dispozitivului.

Aceasta este ceea ce orice facultate de mecatronică și robotică autorizată de Ministerul Educației poate oferi studenților săi. Sunt puțini, mai ales există departamente separate, dar puteți obține educația necesară asupra lor.

Auto-realizarea unei persoane care cunoaște mechatronica și robotica: cu cine să lucrați?

Unde pot găsi un loc de muncă după educația mea? Specialiștii din acest profil creează și proiectează sisteme robotizate pentru uz industrial și casnic. De asemenea, pot dezvolta programe software pentru a oferi o gestionare și o funcționare convenabilă. După ce au beneficiat de educație, de obicei încep să lucreze ca asistenți pentru designeri, programatori și tehnicieni, deși perspectivele de muncă ulterioare sunt foarte largi, deoarece facilitarea muncii umane și îmbunătățirea rezultatelor acesteia este scopul final pe care mechatronica îl are. Ce este, am studiat deja. În cele din urmă, vrem să vă informăm că, eventual, va fi posibilă implicarea într-una dintre aceste activități:

1. Cercetare.
2. Proiectare și inginerie.
3. Operațională.
4. Organizarea și managementul.

O caracteristică a acestei specialități este că există o lipsă semnificativă de personal. Prin urmare, nu sunt rareori faptele de angajare, chiar și auto-predate, care au fost capabile să demonstreze un nivel semnificativ de abilități și abilități practice.

concluzie

Toate profesiile sunt importante, toate acestea sunt necesare. Fără exagerare, putem spune că cea pe care am descris-o este una dintre specialitățile viitorului. Cererea de lucrători mintale din acest profil este în continuă creștere. Acest fapt, precum și un nivel bun al securității monetare, ne permit să spunem că în această direcție va deveni mult mai popular în deceniile următoare. Este posibil ca specialitățile avocaților, economiștilor și managerilor să meargă la fundal, iar mechatronica să meargă înainte. Știm deja ce înseamnă acest lucru și, având în vedere importanța acestei discipline științifice, vor veni și aceste cuvinte.