Choose your screen resolution: Auto adjust 800x600 1024x768


Sisteme mecatronice
Scris de mihaiela lazar   
Marţi, 08 Noiembrie 2016 12:28

SISTEME MECATRONICE

-articol de specialitate-

Prof. JIANU CAMELIA

COLEGIUL TEHNIC REȘIȚA, CARAȘ-SEVERIN

Conceptul de mecatronică s-a născut în Japonia, la începutul deceniului al optulea al secolului trecut.

Mecatronica este un domeniu transdisciplinar al ingineriei, care se bazează pe disciplinele clasice: ingineria mecanică, ingineria electrică şi ştiinţa calculatoarelor.

Termenul în sine a fost brevetat de către concernul Yaskawa Electric Co. şi a fost utilizat pentru a descrie fuziunea tehnologică: mecanică – electronică – informatică.

Mecatronica este un domeniu transdisciplinar al ingineriei, care se bazează pe disciplinele clasice: ingineria mecanică, ingineria electrică şi ştiinţa calculatoarelor.

The concept of mechatronics was born in Japan at the beginning of the eighth decade of the last century.

Mechatronics is a transdisciplinary field of engineering, which is based on classical disciplines: mechanical engineering, electrical engineering and computer science.

The term itself was patented by concern Yaskawa Electric Co. and it was used to describe the fusion of technology: mechanical - electronic - computer.

Mechatronics is a transdisciplinary field of engineering, which is based on classical disciplines: mechanical engineering, electrical engineering and computer science.

Cuvinte cheie: mecatronică, sisteme mecatronice, proiectare, inteligență artificială.

Tot ceea ce numim astăzi produs de înaltă tehnicitate este produs mecatronic. Exemplele de produse mecatronice includ automobilul modern (automobilul mecatronic) la care putem aminti managementul motorului, sistemele de siguranţă active şi pasive, suspensia activă, maşinile-unelte cu comandă numerică, tehnica de calcul, tehnica de telecomunicaţii, aparatura de cercetare, roboţii, aparatura biomedicală, aparatura electrocasnică.

Mecatronica s-a născut ca tehnologie şi a devenit foarte curând filosofie care s-a răspândit în întreaga lume. În ultimii ani mecatronica este definită simplu: ştiinţa maşinilor inteligente. Apariţia mecatronicii este rezultatul firesc al evoluţiei în dezvoltarea tehnologică. În opinia japonezilor, mecatronica este tehnologia mecanică cerută de societatea informaţională.

Mecatronica se diferenţiază net de tehnologia tradiţională. În tehnologia tradiţională, elementele de bază sunt materialul şi energia. În mecatronică, acestor două elemente li se adaugă informaţia.

Tehnologia mecatronică şi principiile mecatronice în educaţie au condus la definirea filosofiei mecatronice. Pentru practica inginerească această filosofie a marcat saltul de la ingineria tradiţională, secvenţială, la ingineria simultană sau concurentă (paralelă).

Sistemele mecatronice sunt caracterizate de faptul că stochează, procesează, analizează semnalele obţinute şi execută sarcini adecvate. Scopul este de a extinde şi de a completa sistemele mecanice cu senzori şi microprocesoare pentru a crea produse fiabile şi inteligente.

Metodele de a integra aceste componente reies din teoria sistemelor de control şi tehnologia informaţiilor.

Clasificarea sistemelor mecatronice

O imagine asupra diversităţii şi complexităţii domeniilor care sunt incluse în vasta noţiune de “Mecatronică” poate fi furnizată de tematica secţiunilor primei conferinţe IFAC (International Conference of Automatic Control) de “Sisteme Mecatronice”, organizată între 18 şi 20 septembrie 2000 la Darmstadt (Germania):

- Secţiunea A – Sisteme mecatronice, incluzând vehicule mecatronice, motoare şi maşini mecatronice, trenuri mecatronice şi sisteme spaţiale mecatronice;

- Secţiunea B - Componente mecatronice, cu temele actuatori şi dispozitive mecatronice şi lagăre magnetice;

- Secţiunea C – Roboţi şi maşini păşitoare, cuprinzând roboţi mecatronici, sisteme robotice mobile, maşini păşitoare;

- Secţiunea D – Proiectarea sistemelor mecatronice – a avut ca centre de greutate: modelarea şi identificarea; instrumente software; simularea în timp real şi hardware-in-the-loop;

- Secţiunea E – Controlul automat al sistemelor mecatronice, s-a concentrat asupra metodelor de control, a controlului mişcării şi vibraţiilor şi a sistemelor mecatronice pentru detectarea şi diagnosticarea erorilor.

Conceptul de sistem mecatronic

Un sistem mecatronic este un sistem tehnic care integrează, într-o configuraţie flexibilă, componente mecanice, electronice şi de comandă cu sisteme numerice de calcul, pentru generarea unui control inteligent al mişcărilor, în vederea obţinerii unei multitudini de funcţii.

Care sunt cuvintele cheie în mecatronică?

§ Integrare

q Integrare spaţială prin întrepătrunderea constructivă a subsistemelor mecanice, electronice şi de comandă;

q Integrare funcţională, asigurată prin software.

§ Inteligenţă, raportată la funcţiile de control ale sistemului mecatronic şi caracterizată printr-o comportare adaptivă, bazată pe percepţie, raţionament, autoînvăţare, diagnosticarea erorilor şi reconfigurarea sistemului (comutarea pe module intacte în cazul unor defecţiuni) etc.

§ Flexibilitate, caracterizată de uşurinţa cu care sistemul poate fi adaptat, sau se poate adapta singur, la un nou mediu, pe parcursul ciclului său de funcţionare; implică schimbarea adecvată a programelor de control (software) şi nu a structurii sale mecanice sau electrice (hardware).

Consideraţii privind proiectarea sistemelor mecatronice

Este un fapt evident, că produsele mecatronice sunt prea complexe, pentru a fi proiectate de o singură persoană, sau de un număr mare de persoane, de diferite specializări, în măsura în care acestea nu lucrează în echipă. Varianta de proiectare clasică, anterioară filozofiei mecatronice, presupunea proiectarea unui produs, având o funcţie mecanică (de execuţie de mişcări sau transmitere de forţe) şi înzestrat cu componente electrice şi electronice şi un sistem de control, în mai multe etape succesive:

- într-o primă etapă, ingineri mecanici proiectau structura mecanică de bază;

- în a doua fază a proiectării, inginerii de profil electric şi electronic complectau această structură cu senzorii şi actuatorii necesari;

- ultima etapă era realizată de ingineri automatişti, al căror rol consta în implementarea unei structuri de control şi a unui algoritm adecvat funcţionării întregului ansamblu.

Această filozofie, utilizată în proiectarea unor produse complexe, a condus nu numai la soluţii scumpe şi ineficiente, dar a generat şi multe efecte dezastruoase.

Prin contrast, mecatronica are la bază principiile ingineriei concurente, impunând, încă din momentul demarării proiectării unui produs, munca într-o echipă, care include atât ingineri de diferite specializări, cât şi reprezentanţi ai compartimentelor de fabricaţie, marketing, din domeniul financiar etc. Colaborarea permanentă pe parcursul proiectării este esenţială, întrucât sistemul mecanic influenţează sistemul electronic, şi invers, sistemul electronic are un rol important în proiectarea unei structuri mecanice adecvate. Obţinerea efectelor sinergetice poate fi realizată numai prin inginerie simultană.

BIBLIOGRAFIE:

[1] www.SolidWorks.com- Tutorial Solid Works Proiectarea, modelarea, simularea -2010;

[2] Nedelcu, Dorian Aplicaţii 2D/3D de proiectare asistată de calculator, Editura Orizonturi Universitare Timişoara, 2003;

[3] **** SolidWorks® 2009 Bible Published by Wiley Publishing, Inc.10475 Crosspoint Boulevard Indianapolis, 2009.

Ultima actualizare în Miercuri, 09 Noiembrie 2016 22:12
 

Adaugă comentariu


Codul de securitate
Actualizează

Revista cu ISSN

Educatia prin diversitate

EDUCATIA PENTRU DIVERSITATE     Sintagma scoala pentru diversitate este echivalenta sintagmei scoala pentru toti si reprezinta dezideratul maximei tolerante in ceea ce priveste diferentele fizice, socioculturale, lingvistice si psihologice existente intre copii/elevi,...

Read more

Micul este frumos, marele este sublim, I…

MICUL ESTE FRUMOS, MARELE ESTE SUBLIM  – IMMANUEL KANT   Drd. Miron Costina Violeta Prof. la Școala cu cls. I-VIII Tălpaș, Dolj   “Există un efect estetic bazat pe ineditul şi imprevizibilitatea dintotdeauna a frumosului....

Read more

Universitatea de Medicina si Farmacie Iu…

UMF Universitatea de Medicină şi Farmacie „Iuliu Haţieganu” Pepiniera valorilor medicinei româneşti şi internaţionale   Ştiinţa medicală este cea mai apropiată de suflet, fiind cea mai apropiată de om – spunea Iuliu...

Read more

Evaluarea elevilor din ciclul primar pri…

EVALUAREA ELEVILOR DIN CICLUL PRIMAR PRIN INTERMEDIUL PROIECTELOR   Prof. înv. primar Bukszar Daniela Școala Gimnazială Lunca Bradului - Județul Mureș   Rezumat: Evaluarea elevilor în cadrul unei discipline, în viziune tradițională, cuantifică doar cunoștințele, priceperile...

Read more

Traditii si obiceiuri de iarna

                                 TRADIŢII ŞI OBICEIURI DE IARNĂ                    Profesor : Teodorescu Lăcrămioara        Şcoala cu clasele I-VIII Faraoanele           Pentru noi toţi, iarna nu este numai anotimpul zăpezii şi al frigului, ci...

Read more

Planificare model pentru istorie gimnazi…

Planificare model pentru istorie gimnaziu   Incepand cu anul scolar 2011-2012, Ministerul Educatiei, Cercetarii, Tineretului si Sportului a oferit pentru prima data tuturor cadrelor didactice modele de planificari calendaristice. Iata model de...

Read more

Strategii de adaptare curriculara pentru…

 STRATEGII DE ADAPTARE CURRICULARĂ PENTRU COPIII CU ADHD   Prof. consilier Petric Anamaria Şcoala cu clasele I-VIII Săsciori       ADHD nu este o problemă doar pentru cei care suferă de această tulburare ci şi pentru...

Read more

Proba practica la concursul pentru ocupa…

   ANEXA Nr. 7   la metodologie   PROBA PRACTICA din cadrul concursului pentru ocuparea posturilor didactice/catedrelor vacante/rezervate in unitatile de invatamant particular din invatamantul preuniversitar Disciplinele Instruire practica, Activitati de preprofesionalizare -...

Read more