Мехатроника - какво е това? Основи на мехатрониката. Мехатроника и роботика (специалност): с кого да работя?

ХХ век е много плодотворен за появата на нови науки, една от които е мехатроника. Кой трябва да работи след усвояването на тази дисциплина? Какво е това и какво прави? Колко важно е в съвременния живот? Какви са перспективите за него? Кой работи за хора, които изучават тази дисциплина в университетите и независимо? Ето един частичен списък с въпроси, на които ще бъде отговорено в статията.

Какво е мехатроника?

Този термин се получава чрез комбиниране на думите "механика" и "електроника". За пръв път се използва през 1969 година. По това време мехатрониката е наука, посветена на създаването и целенасоченото действие на машини и системи, движението на които се определя от електронно изчислително оборудване. Основава се на познанията по механика, микропроцесорна техника, компютърни науки, електроника и компютърно управление на движението на агрегати и машини. Можете да научите основите на мехатрониката, ако желаете, тъй като в тази област има достатъчно научна и образователна литература. За повече, ще трябва да положите значителни усилия, за да намерите необходимия материал. Въпреки че е възможно теоретично и най-вече да се мисли, това представлява мехатроника. Вече разбрахме какво е това, нека да преминем към някои аспекти.

Комуникация с роботика

Много често те могат да бъдат намерени заедно. Защо е така? Фактът, че роботиката - е най-обещаващ областта на мехатрониката, която може да се развива изключително в неговата рамка. Тук е необходимо да направите малка разлика. Факт е, че в момента се занимава с автомобилни мехатроника, космическите изследвания, потребителите, медицински и спортно оборудване. Но за да произвеждате предмети от този тип, има отделни специалности. И най-вече, за да се съсредоточи вниманието върху факта, че студентите ще участват в проектирането на роботи, машини с цифрово програмно-контролирани и подобни устройства, както и тяхното създаване, посока и обучение се нарича "Мехатроника и роботика".

Общо описание на практическия компонент

Какво ни дава мехатрониката? Какво е това по отношение на творческата практика? Нека разгледаме общата схема на строителните машини, които имат компютърно управление и са съсредоточени върху автоматизирането на производството и ежедневните задачи. Външната среда за тях е технологичната среда, с която ще се осъществи взаимодействието. Когато мехатронната система изпълнява функциите си, тя се дължи на работните органи. Трябва да се отбележи, че тази изследователска област е относително млад, има много неточности и неясни формулировки, дори и в научната литература, така че с течение на времето някои теоретични принципи могат да се променят. Мехатронните системи се формират от три части, които са взаимосвързани чрез информационни и енергийни потоци:

1. Електромеханична. Това включва механични връзки, трансмисии, електродвигатели, сензори, работен елемент, допълнителни електрически елементи, сензори. Всички компоненти се използват за осигуряване на необходимите движения. Сензорите са от особено значение за правилното изпълнение на зададените задачи. Събират данни за състоянието на работния обект и външната среда, директно на мехатронното устройство и неговите компоненти.
2. Електронно. Това включва микроелектронни устройства, преобразуватели на мощност и измервателни вериги.
3. Computer. Това включва микроконтролери и компютри от висок клас.

Основните функции на мехатронните системи

В този момент те са разпределени 4:

1. Управление на процеса на механично движение в реално време с едновременната обработка на информацията, която идва от техните сензори.
2. Съорганизиране на действията им с външни източници на влияние.
3. Взаимодействие с човек чрез специален интерфейс в офлайн режим или в реално време.
4. Организиране на обмен на данни между сензори, периферни устройства и други съставни елементи на системата.

Проблемът на мехатрониката

Те трябва да решат проблема с преобразуването на входната информация, която идва от контрола от най-високо ниво до необходимите механични движения. В този случай, като правило, се използва принципът на обратна връзка. В дизайна този проблем се изразява във факта, че няколко елемента са интегрирани в един функционален модул, които имат различен характер - това е спецификата, която има мехатрониката. Спецификата на хората, които се занимават с изпълнението на тези цели, може да бъде много различна. В идеалния случай, при предоставяне на планираната информация, ще бъде постигнат желаният резултат. Софтуерът трябва да помогне в този хардуерен компонент.

Предимство на мехатронния подход при решаване на реални проблеми

Сравнението ще се проведе с традиционните инструменти за автоматизация:

1. Относително ниска цена на системите, постигната благодарение на значителна интеграция, стандартизация и унифициране на всички компоненти на интерфейсите и елементите.
2. Способността да се прилагат точни и сложни движения благодарение на методите за интелигентно управление.
3. Висока степен на надеждност, дълготрайност и устойчивост на шума.
4. Компактността на използваните модули, която ви позволява да управлявате по-малка площ. Също така, те могат да бъдат сравнително лесно комбинирани, за да се постигне способността да се изпълняват конкретни задачи.
5. Благодарение на опростяването на кинематичните вериги, машините имат добри динамични и масови размери.

Ето защо се развиват мехатрониката и роботиката. Специализацията в този случай ви позволява да сте вече избрани и готови за учебни данни, докато в самообразованието ще трябва да търсите всичко сами.

Примери за мехатроника в реалния живот

Къде можете да намерите подобни системи в близост до нас? Затова предлагам да разгледаме такива области на човешката дейност:

1. Изграждане на машиностроене и производство на оборудване за автоматизация на технологични процеси.
2. Robotics.
3. Военно, космическо и авиационно оборудване.
4. Автомобили (например, мехатронни системи са стабилизиране на трафика, автоматичен паркинг и подобни разработки).
5. Разнообразни нестандартни транспортни и транспортни средства (скутери, товарни колички, инвалидни колички, електрически велосипеди).
6. Машини и устройства за контрол и измерване.
7. Офис оборудване (факс и копирни машини).
8. Медицинско оборудване (реанимация, рехабилитация, клинично лечение).
9. Домакински уреди (шиене, съдомиялни машини, перални машини и други подобни машини).
10. Тренажори за обучение на оператори, шофьори, пилоти.
11. Системи за светлинно и звуково проектиране.
12. Микромашини (активно използвани в медицината, биотехнологиите, телекомуникациите).

Продължете този списък за много дълго време.

Висше образование: мехатроника и роботика

Университетите предлагат възможност за преподаване на широк спектър от професионални умения. Този списък може да бъде много дълъг, но ще се опитаме да го направим възможно най-кратък:

1. Да се ​​оцени значението, перспективите и значимостта на проектите.
2. Разработване на информационни, електромеханични, електрохидравлични, електронни и микропроцесорни модели на системни модули.
3. Създаване на софтуер за управление на мехатронни устройства, ако е необходимо.
4. Изгответе проектни документи, които описват дизайна и процеса на производство на отделните части.
5. Наблюдавайте развитието за съответствие.
6. Да произвежда, сглобява и тества проектираното оборудване.
7. Да съставя патенти за патенти и лицензи.
8. Модернизиране и отстраняване на грешки мехатронни системи.
9. Подгответе инструкции за използване на устройството.

Това е, което всеки факултет по мехатроника и роботика, лицензиран от Министерството на образованието, може да осигури на своите студенти. Те са малко, най-вече има отделни отдели, но можете да получите необходимото образование върху тях.

Самоосъзнаване на човек, който знае мехатроника и роботика: към кого да работят?

Къде мога да намеря работа след обучението си? Специалистите от този профил създават и проектират роботизирани системи за промишлена и битова употреба. Те могат също да разработят софтуер, за да осигурят управление и удобна работа. След като завършва обикновено започват работа като асистент дизайнери, програмисти и техници, въпреки че перспективите за заетост са много широки, защото облекчаване на човешкия труд и подобряване на резултатите от нея - това е крайната цел, която е специалист по мехатроника. Какво е това, ние вече сме учили. И накрая искаме да Ви информираме, че потенциално ще бъде възможно да се включите в една от тези дейности:

1. Research.
2. Проектиране и инженеринг.
3. Оперативна.
4. Организационни и мениджмънт.

Характерна особеност на тази специалност е, че има значителен недостиг на персонал. Следователно, нерядко са фактите на наемане на работа, дори самоук, които са в състояние да демонстрират значителен брой умения и практически умения.

заключение

Всички професии са важни, всички те са необходими. Без преувеличение можем да кажем, че онова, което описахме, е една от специалностите на бъдещето. Търсенето на умствени работници от този профил непрекъснато нараства. Този факт, както и доброто ниво на парична сигурност, ни позволяват да кажем, че в тази посока той ще стане много по-популярен през следващите десетилетия. Възможно е специалистите от адвокатите, икономистите и мениджърите да отидат на заден план и мехатрониката да излезе напред. Вече знаем какво е това, и с разбирането за важността на тази научна дисциплина, споразумение ще дойде и с тези думи.