Choose your screen resolution: Auto adjust 800x600 1024x768

Revista cu ISSN


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
 

EDUCATIA INCLUZIVA

EDUCAtIA INCLUZIVÃ: RESPECT, SOLIDARITATE, INTEGRARE   Ene Iuliana, profesor psiholog scolar Şcoala cu clasele I-VIII „I. L. Caragiale” - Medgidia     Motto: “Şcolile inclusive trebuie sã recunoascã si sã rãspundã diferitelor nevoi ale elevilor,...

Read more

Modificari si completari la Legea Educat…

Modificări şi completări la Legea Educaţiei Naţionale   Guvernul României a aprobat în şedinţa de miercuri, 30 mai, proiectul de ordonanţă de urgenţă privind modificarea şi completarea Legii Educaţiei Naţionale nr. 1/2011....

Read more

Tipuri de turism din comuna nanesti jude…

TIPURI DE TURISM DIN COMUNA NĂNEŞTI - JUDEŢUL VRANCEA   Prof. Ciobotaru Ana-Maria Şcoala Gimnazială Măicăneşti   Rezumat: Comuna Năneşti este situată în partea de sud-est a judeţului Vrancea pe malul drept al Siretului în plină...

Read more

Standarde profesionale in predarea limbi…

STANDARDE PROFESIONALE ÎN PREDAREA LIMBII ŞI LITERATURII ROMÂNE ÎN GIMNAZIU   Prof. Panait Alina, Şcoala „George Emil Palade” – Buzău               Standardele profesionale reprezintă un ansamblu de aştepări şi cerinţe, explicit formulate, referitoare...

Read more

Proiecte si activitati educationale

Proiecte si activitati educationale

PROIECTE ŞI ACTIVITĂŢI EDUCAŢIONALE   Profesor Lazar Mihaiela Liceul de Artă „Ioan Sima” Zalău   Sistemul educaţional din România este în plin proces de reformă. În ultimii ani, se pune tot mai mult accentul pe...

Read more

Planificare model pentru matematica inva…

Planificare model pentru matematica invatamant gimnazial   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...

Read more

Competenta o conditie fundamentala a ore…

COMPETENȚA – O CONDIŢIE FUNDAMENTALĂ A OREI DE LITERATURĂ Marincaș Marinela Adriana, profesor la Liceul de Arte ,,Regina Maria” Alba-Iulia ...

Read more