Mechatronics ist die Kombination von Maschinenbau, Elektronischer Technik, Computertechnik, Softwaretechnik, Kontrolltechnik und Systemdesigntechnik, um nützliche Produkte zu entwerfen, und zu verfertigen. Mechatronics ist ein mehrdisziplinarisches Feld der Technik, das heißt weist es zerreißende Technik in getrennte Disziplinen zurück. Ursprünglich, mechatronics hat gerade die Kombination zwischen Mechanik und Elektronik eingeschlossen, folglich ist das Wort nur ein Handkoffer der Mechanik und Elektronik; jedoch, als technische Systeme ist immer komplizierter geworden, ist das Wort während letzter Jahre "aktualisiert" worden, um mehr technische Gebiete einzuschließen.

Französischer Standard NF E 01-010 gibt die folgende Definition: "Nähern Sie sich dem Zielen auf die synergistische Integration von Mechanik, Elektronik, Steuerungstheorie und Informatik innerhalb des Produktdesigns und der Herstellung, um seine Funktionalität zu verbessern und/oder zu optimieren".

Beschreibung

Ein mechatronics Ingenieur vereinigt die Grundsätze der Mechanik, Elektronik, und rechnend, um ein einfacheres, mehr wirtschaftliches und zuverlässiges System zu erzeugen.

Mechatronics wird auf die Mechanik, Elektronik, Computerwissenschaft in den Mittelpunkt gestellt, Kontrolltechnik, molekulare Technik (von nanochemistry und Biologie), und optische Technik, der, haben sich verbunden, macht möglich die Generation von einfacheren, mehr wirtschaftlichen, zuverlässigen und vielseitigen Systemen. Der Handkoffer "mechatronics" wurde von Tetsuro Mori, dem älteren Ingenieur der japanischen Gesellschaft Yaskawa 1969 ins Leben gerufen. Ein Industrieroboter ist ein Hauptbeispiel eines mechatronics Systems; es schließt Aspekte der Elektronik, Mechanik ein, und rechnend, um seine täglichen Jobs zu tun.

Technikkybernetik befasst sich mit der Frage der Kontrolltechnik von mechatronic Systemen. Es wird verwendet, um solch ein System zu kontrollieren oder zu regeln (sieh Steuerungstheorie). Durch die Kollaboration führen die mechatronic Module die Produktionsabsichten durch und erben flexible und flinke Produktionseigenschaften im Produktionsschema. Moderne Produktionsausrüstung besteht aus mechatronic Modulen, die gemäß einer Kontrollarchitektur integriert werden. Die bekanntesten Architekturen sind mit Hierarchie, polyarchy, heterarchy, und Hybride verbunden. Die Methoden, für eine technische Wirkung zu erreichen, werden durch Kontrollalgorithmen beschrieben, die könnten oder formelle Methoden in ihrem Design nicht verwerten könnten. Hybride für mechatronics wichtige Systeme schließen Produktionssysteme, Synergie-Laufwerke, ein

planetarische Erforschungsrover, Automobilsubsysteme wie Antiblockiersysteme und Drehung - helfen und tägliche Ausrüstung wie Autofokus-Kameras, Video, Festplatten und CD-Spieler.

Kurs-Struktur

Studenten von Mechatronic nehmen Kurse von jenseits der verschiedenen Felder, die unten verzeichnet sind:

• Maschinenbau- und Material-Wissenschaft unterwirft
• Elektronische Technik unterwirft
• Computertechnik unterwirft
• Informatik unterwirft
• System- und Kontrolltechnik unterwirft
• Optomechanics (optische Technik) unterwirft
• Robotertechnik unterwirft

Anwendung

• Maschinenvision
• Automation und Robotertechnik
• Servomechanik
• Die Abfragung und Regelsysteme
• Automobiltechnik, Automobilausrüstung im Design von Subsystemen wie Antiblockiersysteme
• Computermaschine-Steuerungen, wie Computer gesteuerte Maschinen wie D. H. CNC Fräsmaschinen
• Expertensysteme
• Industriewaren
• [Verbrauchsgüter]
• Systeme von Mechatronics
• Medizinischer mechatronics, medizinische Bildaufbereitungssysteme
• Dynamische Struktursysteme
• Transport und Fahrzeugsysteme
• Mechatronics als die neue Sprache des Automobils
• Diagnostisch, Zuverlässigkeit und Regelsystem-Techniken
• Computer geholfene und integrierte Produktionssysteme

Computergestütztes Design

• Technik und Produktionssysteme
• Das Verpacken
• Mikrokontrolleure / der von PLC
• Beweglicher apps

Physische Durchführungen

Für die meisten mechatronic Systeme ist das Hauptproblem nicht mehr, wie man ein Regelsystem durchführt, aber wie man Auslöser durchführt, und was die Energiequelle ist. Innerhalb des mechatronic Feldes hauptsächlich werden zwei Technologien verwendet, um die Bewegung zu erzeugen: die piezoelektrischen Auslöser und Motoren, oder die elektromagnetischen Auslöser und Motoren. Vielleicht sind die berühmtesten mechatronics Systeme das weithin bekannte Kameraautofokus-System oder die Kameraantischütteln-Systeme.

Bezüglich der Energiequellen verwenden die meisten Anwendungen Batterien. Aber eine neue Tendenz kommt an und ist das Energieernten, Erlauben des Umwandelns in die Elektrizität mechanische Energie von Stoß, Vibrieren oder Thermalenergie von der Thermalschwankung und so weiter.

Variante des Feldes

Eine erscheinende Variante dieses Feldes ist biomechatronics, dessen Zweck ist, mechanische Teile mit einem Menschen gewöhnlich in der Form von absetzbaren Geräten wie ein Hautskelett zu integrieren. Solch eine Entität wird häufig in der Sciencefiction als ein cyborg identifiziert. Das ist die "wahre" Version von Kyberwaren.

Eine andere erscheinende Variante ist Elektronisch oder Elektronik-Design zentrisches ECAD/MCAD Co-Design. Elektronisch ist, wo die Integration und das Co-Design zwischen der Designmannschaft und den Designwerkzeugen einer Elektronik zentrisches System und die Designmannschaft und Designwerkzeuge davon Systeme physische/mechanische Einschließung stattfinden.

Ausbildung

Länder, die Ausbildung in mechatronics anbieten, sind Neuseeland, Australien, Kanada, Chile, Kolumbien, Tschechien, Dänemark, Frankreich, Deutschland, Ungarn, Indien, der Iran, Irland, Island, Japan, der Jordan, Malaysia, México, Norwegen, Pakistan, Polen, Singapur, Slowenien, Südafrika, Schweden, die Türkei, das Vereinigte Königreich, die Vereinigten Staaten, Venezuela, unter anderen.

Siehe auch

• Maschinenbau-Technologie
• Kybernetik
• Electromechanics
• Liste von Technikthemen
• Nationale Instrumente
• Robotertechnik
• Systemtechnik
• Mechatronics Zeitschriften

Weiterführende Literatur

• Bischof, Robert H., Mechatronics: eine Einführung. CRC Presse, 2006.
• De Silva, Clarence W., Mechatronics: eine einheitliche Annäherung. CRC Presse, 2005

• Onwubolu, Godfrey C., Mechatronics: Grundsätze und Anwendungen. Butterworth-Heinemann, 2005.

Bücher

• Bradley, Dawson u. a. Mechatronics, Electronics in Produkten und Prozessen, Chapman und Saal Verlag, London, 1991.
• Karnopp, Dean C., Donald L. Margolis, Ronald C. Rosenberg, Systemdynamik: Modellierend und Simulation von Mechatronic Systemen, 4. Ausgabe, Wiley, 2006. Internationale Standardbuchnummer 0-471-70965-4 Erfolgssystemdynamik-Buch mit der Band-Graph-Annäherung.
• Cetinkunt, Sabri, Mechatronics, John Wiley & Sons, Inc, 2007 internationale Standardbuchnummer 978-0-4714798-1

Zeitschriften

• IEEE/ASME Transaktionen auf Mechatronics.
• Mechatronics Zeitschrift - Elsevier

Websites

• Liste von Veröffentlichungen bezüglich Beispiele von mechatronic Anwendungen und Realisierung

Standards

• NF E 01-010 2008 - AFNOR (französischer Standard NF E 01-010)
• XP E 01-013 2009 - AFNOR (französischer Standard NF E 01-013)

Zitate