Mi a Mechatronics Engineering?
A Mechatronics Engineering egy hibrid tudományág, amely mechanikai, elektronikus és ellenőrzési szempontból áll.Az eszközök megtervezéséhez és gyártásához használt tudományág képes valós időben reagálni a környezetükre.Az elektromos érzékelők által nyújtott visszajelzést egy központi számítógép kezeli, amely parancsokat ad ki a műveletekhez.Ezek a parancsok szabályozzák az eszköz válaszát, ami viszont új helyzetben hagyja.A Mechatronics Engineering sok olyan rendszer megtervezéséhez hasznos, amelyek nem támaszkodnak teljesen az emberi működésre.
A mechatronikai tervezés első aspektusa a mechanikai szempont.A gépipar a gépi fizikai struktúrák tervezésével foglalkozik.Az alapjául szolgáló gépipar a mechanika tudománya, amely a fizika egyik ága, amely a nagyszabású erőkkel és a mozgásban lévő anyagokkal foglalkozik.Egy másik közreműködő terület az Anyagtudomány, amely a mérnököknek anyagcsomagot adhat a termékek tervezéséhez.Egy autóban a mechanikai szempontból a karosszéria, az alváz és a motor állna.Az elektronikus mérnöki munka olyan gyakorlati eszközök tervezésével foglalkozik, amelyek az elektromos töltésű részecskék mozgását használják.Ez a villamosenergia -áramlás felhasználható mind az energia, mind az információk szállítására.Elektromos energiát lehet felhasználni egy mechatronikus eszköz táplálására egy elektromos motoron keresztül.Az érzékelők által előállított információkat egy központi vezérlőrendszer kezelheti.
A Mechatronics Engineeringben szükséges végső elem valamilyen ellenőrzés.Az ellenőrzési elmélet az optimális állapot fenntartásával foglalkozik egy dinamikus rendszerben.Úgy működik, hogy visszajelzést szerez a jelenlegi állapotáról egy környezetben, döntést hoz, majd parancsokat ad ki, hogy cselekedjen.Ha egy objektum távolabb van az optimális állapotától, akkor erősebben reagálhat, hogy elérje ezt az állapotot.Egy mechatronikus eszközben a vezérlést általában egy mikroprocesszor és egyetlen integrált áramkör kezeli, amelynek központi feldolgozási képessége van.Egy autó például egyesíti a mechanikus rendszereket az elektromos rendszerekkel és a központi számítógéppel.Számos elektromos érzékelő észlel információkat az autó állapotáról, például a sebessége, az üzemanyag -szint és a motor hőmérséklete.Ezeket a jeleket elektromos útvonalakkal szállítják az autó számítógépéhez, ami döntéseket hoz a válaszadásról.Ha az üzemanyag túl alacsony, vagy a motor túl forró, akkor a számítógép parancsot adhat ki egy figyelmeztető üzenet megjelenítéséhez a kezelő számára.
Egy autóban a döntés meghozatalának feladatát egy számítógép és az operátor osztja meg.Számos mechatronikai eszközt viszont az emberek nem működnek valós időben.Az űrhajóknak gyakran be kell használniuk a fedélzeti számítógépeket, hogy valós időben döntsenek, mivel kommunikációs késleltetés van az űrhajó és a föld között.A Mars Exploration Rovers kommunikációs késleltetése több perc volt, ezért központi számítógépet használt sok gyors navigációs döntés meghozatalához.Ennek a képességnek a nélkül a rovers leeshetett volna egy párkányról, vagy elakadhatott volna egy objektum, amikor a földi üzemeltetői észrevették a fenyegetéseket.