MECHATRONIKA

Pojęcia Podstawowe Słowo mechatronika powstało z połączenia części słów angielskich MECHAnism i elecTRONICS. Za datę powstania słowa mechatronika można przyjąć rok 1969, gdy w firmie Yasakawa Electronic z Japonii wszczęto starania o uzyskanie międzynarodowej ochrony dla nazwy mechatronics jako znaku towarowego (z ochrony tej nazwy zrezygnowano w roku 1982).

Mechatronika to nauka istniejąca na styku dziedzin takich jak: mechanika, elektronika, sterowanie i informatyka.

Istnieje wiele definicji mechatroniki i sposobów OBJAŚNIENIA JEJ FUNKCJI

Zasadnicza linia podziału przebiega pomiędzy zrozumieniem jej jako metodologii, a uznaniem jako nowej dyscypliny w inżynierii i nauce.

Według wybranych przykładów mechatronika jest: obszarem studiów łączącym zasady inżynierii mechanicznej, elektrycznej i komputerowej, metodyką optymalizującą projektowanie urządzeń elektromechanicznych, filozofią w zakresie projektowania, która wykorzystuje synergiczną integrację mechaniki, elektroniki i technik komputerowych dla otrzymywania zaawansowanych technologicznie urządzeń i systemów,

4. interdyscyplinarnym obszarem inżynierii zajmującym się projektowaniem urządzeń których funkcje związane są z integracją mechaniki z elementami elektroniki, skoordynowanymi w ramach określonego systemu sterowania, 5.technologią która łączy mechanikę, elektronikę i informatykę dla stworzenia funkcjonalnego współdziałania i przestrzennej integracji komponentów, modułów i systemów w jedną całość.

Mechatronika jest synergicznym połączeniem mechaniki precyzyjnej, elektronicznych układów sterujących i informatyki w celu projektowania, wytwarzania i eksploatacji inteligentnych systemów automatyki. Synergicznym, czyli takim, którego możliwości łączne są większe niż suma możliwości elementów składowych.

HISTORIA MECHATRONIKI NA ŚWIECIE Mechatronika zaczęła się dynamicznie rozwijać dopiero w latach osiemdziesiątych i to głównie ze względu na wymagania rynku. Elementy elektryczne i elektroniczne w układach mechanicznych zaczęto wprowadzać już w latach czterdziestych a urządzenia z tego okresu można nazwać pierwszą generacją mechatroniki

Rozwój informatyki od początku lat siedemdziesiątych spowodował, że logiczne i decyzyjne elementy elektroniczne zaczęto zastępować mikroprocesorami z odpowiednim oprogramowaniem. Etap ten można uznać za drugą generację mechatroniki

i dużą złożonością konstrukcji. Lata osiemdziesiąte przyniosły dalszy jej rozwój, zmierzający w kierunku uzyskania zintegrowanych elementów zapewniających funkcjonowanie skomplikowanych urządzeń, maszyn i systemów. Zapoczątkowało to rozwój mechatroniki trzeciej generacji, przedmiotem zainteresowania której są urządzenia charakteryzujące się wielofunkcyjnością i dużą złożonością konstrukcji.

Uważa się, że pierwszym urządzeniem mechatronicznym była obrabiarka sterowana numerycznie (CNC) do produkcji śmigieł helikoptera, skonstruowana w Massachusetts Institute of Technology w USA w 1952 roku.

Do podstawowych produktów mechatronicznych można zaliczyć: drukarki laserowe lub atramentowe, kserokopiarki nowej generacji, sterowane cyfrowo maszyny do szycia maszyny dziewiarskie, elektronicznie sterowany silnik spalinowy, różne systemy (np. przeciwblokujące i przeciwpoślizgowe) w technice samochodowej, obrabiarki sterowane numerycznie, roboty i manipulatory

Produktami mechatronicznymi są: miniaturowe kamery video, odtwarzacze CD i wiele mikromaszyn, duże maszyny rolnicze i drogowe nowej generacji wielkogabarytowe systemy i linie produkcyjne.

Urządzenia mechatroniczne są zintegrowanymi zespołami elementów składowych i podzespołów spełniających różne funkcje, działających na różnych zasadach fizycznych i wykorzystujących różne zjawiska. Ich głównym zadaniem jest czynność mechaniczna, a istotą jest możliwość reagowania na bodźce zewnętrzne docierające do urządzenia poprzez system czujników.

CECHY URZĄDZEŃ MECHATRONICZNYCH multifunkcjonalnością, oznaczającą łatwość realizacji różnych zadań przez jedno urządzenie, np. przez zmianę oprogramowania, inteligencją, oznaczającą możliwością podejmowania decyzji i komunikacji z otoczeniem, elastycznością, czyli łatwością modyfikacji konstrukcji na etapie projektowania, produkcji,

Najważniejszym jednak aspektem mechatroniki jest to, że maszyny możliwością niewidocznego dla operatora sposobu działania, co wymaga zastosowania interfejsu użytkownika dla komunikowania się z operatorem, zależnością od wymagań rynkowych i możliwości technologicznych wykonania. Najważniejszym jednak aspektem mechatroniki jest to, że maszyny i urządzenia mechatroniczne są wyrazem naśladownictwa przyrody .

Istotną cechą urządzeń mechatronicznych jest zdolność do wiernego przetwarzania i przekazywania informacji (w formie sygnałów mechanicznych, elektrycznych, pneumatycznych, optycznych i innych) przy jednoczesnym wysokim stopniu automatyzacji tych urządzeń.

Systemy mechatroniczne wyposażone są w czujniki zbierające sygnały ze swojego otoczenia, programowalne układy przetwarzania i interpretacji tych sygnałów oraz zespoły komunikacyjne i urządzenia wykonawcze oddziałujące odpowiednio na otoczenie.