ویستا مرجع مهمترین عناوین خبری / پنج شنبه ۲ مرداد ۱۳۹۳ / Thursday, 24 July, 2014
رشته‌ی مهندسی مکاترونیک چیست

رشته‌ی مهندسی مکاترونیک چیستامروزه کمتر محصول صنعتی را می توان یافت که ترکیبی از حوزه های مختلف مهندسی نباشد. اگر بیشتر به محیط زندگی خود و محصولاتی که در زندگی روزمره از آنها استفاده می شود دقت کنیم، از ساعت مچی دیجیتالی تا ماشین لباسشویی در آشپزخانه، خودروی شخصی یا عمومی که با آن به محل کار می رویم، چاپگرها و اسکنرها در محیط اداری و غیره، همگی نمونه هایی از ترکیب حوزه های مختلف مهندسی و به خصوص مکانیک و الکترونیک است. اگر هم با محصولات جدیدتر صنعتی آشنا باشیم، تجمیع نرم افزار و سخت افزار کامپیوتر با حوزه های فوق را به وضوح می توان در بسیاری از محصولات از جمله ماشین های لباسشویی و خشک کن جدید هوشمند، دوربین های خودتنظیم، روبوت های صنعتی، خودروهای مجهز به سیستم ترمز ضدقفل، دیسک درایوهای کامپیوتر، فرهای مایکروویو، تلفن های همراه، سیستم پخش دیجیتال، محصولات دفاعی مدرن و تجهیزات پزشکی شناسایی کرد که مثال هایی از ترکیب حوزه های مهندسی مذکور است. در واقع، پیشرفت روزافزون علوم فناوری اطلاعات، الکترونیک به خصوص الکترونیک قدرت، ریزپردازنده ها و همچنین سیستم های هوشمند، به همراه نیاز روزافزون به تولید محصولات صنعتی با کیفیت بهتر، هزینه کمتر و زمان تولید کوتاه تر، افق جدیدی را در طراحی و ساخت محصولات الکترومکانیکی، به همراه آورده است. این فناوری که براساس تجمیع مهندسی مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر و سیستم های کنترل است، مکاترونیک نامیده می شود. این واژه ترکیبی از دو بخش «مکا» مخفف مکانیسم و «ترونیک» مخفف الکترونیک است. واژه مکاترونیک برای اولین بار در اواخر دهه ۶۰ میلادی توسط یک مهندس ژاپنی، که در زمینه کنترل کامپیوتری موتورهای الکتریکی در شرکت یاسکاوا الکتریک تحقیق می کرد معرفی شد. تاکنون تعریف های گوناگونی از مکاترونیک ارائه شده است که مهمترین آن عبارت است از: «یک ترکیب هم افزایانه از مهندسی مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر، سیستم های کنترل و فناوری اطلاعات در طراحی و ساخت محصولات و فرآیندهای صنعتی با دقت بالا».
در واقع مکاترونیک یک تفکر جدید در طراحی و تولید محصولات صنعتی است که به مهندسان اجازه می دهد تا با یکپارچه سازی حوزه های تخصصی یاد شده، از اولین مراحل طراحی و تولید، به خلق محصولاتی با کیفیت بهتر، قابلیت اعتماد بالاتر، هزینه کمتر و در زمان کوتاه تر، بیندیشند. عناصر اصلی یک سیستم مکاترونیکی عبارتند از فرآیند مکانیکی یا الکترومکانیکی، حسگرها، محرکه ها، ریزپردازنده ها و نرم افزار کنترل کننده سیستم. در طراحی کلاسیک، اجزای مختلف یک سیستم به طور جداگانه طراحی شده و سپس تجمیع صورت می گیرد ولی در مکاترونیک، اجزای مکانیکی و الکتریکی به همراه استراتژی کنترلی از ابتدا به صورت یک سیستم یکپارچه در نظر گرفته می شوند و این به معنای مهندسی همزمان در طراحی است. نکته مهم در اینجا تفاوت مهندسی الکترومکانیک با مکاترونیک است. در مهندسی مکاترونیک، با آن که عموماً با سیستم های الکترومکانیکی سروکار داریم، نکته اساسی در حاکمیت همزمان بودن طراحی، یکپارچه سازی و حتی بهینه سازی است، در حالی که مهندسی الکترومکانیک لزوماً این معنا را نمی دهد. به عنوان مثال، در تفکر مکاترونیکی دیگر جایز نیست یک سیستم را از ابتدا طراحی کنید بدون آنکه به استراتژی کنترلی آن اندیشیده باشید. در اینجا ممکن است این سئوال پیش بیاید که منظور از یکپارچه سازی چیست؟ به طور کلی باید گفت که یکپارچه سازی در دو بعد مطرح است: طراحی و تولید. در مرحله طراحی اجزا، اگر هماهنگی با سایر اجزای سیستم در نظر گرفته شود قطعاً نتایج بهتری در پی خواهد داشت. به طور کلی، روند طراحی مکاترونیکی با تحلیل بازار و نیازهای مشتری آغاز و سپس مشخصات مورد نیاز محصول براساس تحلیل های انجام شده، تعیین می شود. با آغاز روند طراحی، مرزهای بین حوزه های گوناگون مهندسی کم رنگ شده و یکپارچه سازی این حوزه ها ضروری می نماید چرا که محدودیت ها و تصمیم گیری ها در یک حوزه در واقع تابعی است از محدودیت ها و تصمیم گیری ها در حوزه های دیگر. به عنوان مثال در بحث کنترل موتورهای الکتریکی، امروزه دیگر برای کاهش زمان و هزینه تولید و بهبود کیفیت، طراحی موتور و درایو الکتریکی و کنترل کننده دیجیتال و حسگرها، همگی با هم در نظر گرفته می شوند. یکی از مسائل صنعتی _ تحقیقاتی، روش های کنترل سرعت بدون استفاده از حسگرهای سرعت، به منظور کاهش هزینه است، یعنی یک موتور الکتریکی را به یک مهندس کنترل می دهند تا یک کنترل کننده سرعت بدون استفاده از حسگر سرعت، طراحی کند. کارهای زیادی در این زمینه انجام شده ولی بعد از مدت ها به این نتیجه رسیده اند که بهتر است از همان ابتدا، هنگام طراحی موتور الکتریکی، استراتژی کنترل بدون حسگر در نظر گرفته شود، یعنی موتور را طوری طراحی کنیم تا کنترل آن بدون حسگر خارجی تا حد زیادی آسان شود. واضح است که این یکپارچه سازی باعث کاهش هزینه و زمان تولید محصول صنعتی خواهد شد.
بعد دیگر یکپارچه سازی، در مرحله تولید است. شمای کلی یک سیستم کلاسیک الکترومکانیکی شامل فرآیند مکانیکی، محرکه ها و حسگرها و همچنین پردازشگر اصلی است. در واقع الگوریتم کنترلی در پردازشگر اصلی اجرا می شود. بسیاری از فرآیندهای صنعتی کلاسیک در قالب فوق نمایش داده می شوند.
در سیستم های مکاترونیکی، یکپارچه سازی اجزا در مرحله تولید، به دو روش انجام می شود: یکپارچه سازی سخت افزاری و یکپارچه سازی نرم افزاری. در یکپارچه سازی سخت افزاری، فرآیند مکانیکی به همراه حسگرها، محرکه ها و پردازشگرها، به عنوان یک سیستم جامع در نظر گرفته می شوند. در اینجا معمولاً خود حسگرها و یا محرکه ها دارای پردازشگرهای محلی هستند که عموماً به آنها حسگرها و یا محرکه های هوشمند اطلاق می شود. در اینجا اجزای سیستم دارای ارتباطات محلی بوده که این ارتباطات، معمولاً از طریق خطوط ارتباطی باس یا به صورت بی سیم است. در یکپارچه سازی نرم افزاری، یک سیستم نظارتی یا به عبارتی کنترل کننده مرکزی، به منظور مدیریت کل فرآیند، تشخیص خطا و بهینه سازی، بر کل سیستم نظارت می کند که در واقع به معنای پردازش اطلاعات در یک سطح بالاتر است. معمولاً این سیستم نظارتی یک سیستم هوشمند است که این امر تصمیم سازی برای بهبود عملکرد سیستم فیزیکی را قابل اجرا می سازد. در اینجا می توان به این نکته پی برد که یکی از دلایل منحصر به فرد بودن محصولات مکاترونیکی، به کارگیری قدرت محاسباتی بالا در خلق سیستم هایی است که دارای کیفیت و قابلیت اعتماد بسیار بالا هستند.
● محصولات مکاترونیکی
فناوری مکاترونیک در بسیاری از زمینه ها کاربرد روزافزونی پیدا کرده است که در اینجا به بعضی از آنها اشاره می کنیم. در صنایع خودروسازی، استفاده از موتورهای با کنترل الکترونیکی به جای کنترل کننده سنتی آن یعنی کاربراتور، باعث بهبود عملکرد موتور و کاهش مصرف سوخت و آلودگی شده است. همچنین سیستم ترمزهای ضدقفل، سیستم تهویه هوای اتوماتیک، فرمان های با کمک الکتریکی _ هیدرولیکی، خودروهای الکتریکی _ ترکیبی و… از دیگر کاربردهای فناوری مکاترونیک در صنایع خودروسازی هستند. در زمینه محصولات صنعتی با مصارف خانگی، می توان به ماشین های لباسشویی و یا خشک کن جدید اشاره کرد که عملکرد آنها با استفاده از کنترل هوشمند به منظور مصرف بهینه انرژی، صرفه جویی در مصرف آب و همچنین افزایش کیفیت، بهبود فراوانی یافته است.
در محصولات صنعتی با کاربرد اداری، می توان به چاپگرها و اسکنرهای لیزری، دستگاه های کپی دیجیتال و یا دیسک درایوهای جدید اشاره کرد که از جمله محصولات مکاترونیکی هستند. در زمینه صنایع دفاعی می توان به سیستم های هدایت موشک و یا سلاح های هوشمند اشاره کرد. همچنین از دیگر محصولات مکاترونیکی، دوربین های خودتنظیم، ماشین های ابزار کامپیوتری و روبوت های صنعتی هستند که تاثیر فراوانی در کاهش هزینه و زمان تولید و بهبود کیفیت محصولات تولیدی گذاشته اند.
●آموزش مکاترونیک
با توجه به گسترش نیاز روزافزون صنعت به استخدام نیروهای ماهر در مهندسی مکاترونیک، تربیت نیروی انسانی در این زمینه بیش از پیش اهمیت یافته است. نکته مهم و اساسی در آموزش مکاترونیک این است که یک مهندس مکاترونیک باید دارای تخصص های چندحوزه ای باشد، بدین معنا که تسلط به اصول اساسی مهندسی مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر و کنترل، برای او ضروری است چرا که باید قابلیت طراحی در حوزه های مختلف و در نهایت تجمیع و یکپارچه سازی این حوزه ها را داشته باشد. هم اکنون در تعداد قابل توجهی از دانشکده های مهندسی برق و مکانیک در دنیا، گرایش مکاترونیک در سطوح کارشناسی و بالاتر ایجاد شده است.
هسته اصلی محتوی آموزشی مهندسی مکاترونیک، ترکیبی از دروس اساسی گرایش های سیستم های کنترل، الکترونیک، کامپیوتر و مهندسی مکانیک است
منبع :
http://www.robot.۲ir.ir
منبع : پایگاه علمی دانش پژوهان

همچنین مشاهده کنید


همچنین سایر کاربران این صفحات را هم دیده‌اند
دارو و درمان    درمان    جراحی    سیاهرگ ها و عروق لنفاوی    سیاهرگ    بیماری های سیستم سیاهرگی    ترومبوآمبولی ریوی   
ارتباطات    مخاطب شناسی    شیوه های شناخت مخاطب تلویزیون    رویکرد استفاده و رضامندی از رسانه ها    زمینه های جامعه شناختی و روان شناختی    زمینه های جامعه شناختی   
دارو و درمان    درمان    روانپزشکی    اختلالات روانی    اختلالات شبه جسمی    اختلال بدشکلی بدن   
کشاورزی جنگلداری و شیلات    محصول    محصولات دام و طیور - چهارپایان    نشخوار كنند گان ـ شتر    تغذیه شتر    گیاهان مرتعی مورد چرای شتر   
بانک و بیمه    حقوق دریایی    معافیّت و محدودیّت مسوؤلیّت مالک کشتی   
کشاورزی جنگلداری و شیلات    محصول    محصولات کشاورزی - محصولات زراعی    حبوبات    نخود   
بانک و بیمه    بیمه    انواع بیمه    بیمه های بازرگانی    بیمه های اشیاء    بیمهٔ حمل و نقل    بیمهٔ حمل و نقل دریائی    خطر یا ریسک    انواع خطرها   
دارو و درمان    درمان    جراحی   
شعر و ادب    مولوی    دیوان شمس    غزلیات   
کشاورزی جنگلداری و شیلات    ترویج و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی    ترویج    تکنولوژی آموزشی در ترویج کشاورزی    تکنولوژی آموزشی    روش های آموزش    روش های ترویج جمعی    تلویزیون   


کلمات در حال جستجو
قیمت    طکه    طلا    بازار    بوئینگ    ایران ایر    توافق    زنان    هند    لاریجانی    مصوبه    وزیر ورزش    وام ازدواج    کنگره    آمریکا   



خلاصه رسانه‌ها
رویای ژاپنی‌ها به مقصد رسید: المپیک 2020 روبات‌ها در توکیو - اینترنت - ژاپن در تلاش است مسابقات ربوکاپ را به المپیک روبات‌ها(رُبات) تبدیل کرده و اولین المپیک روبات‌ها در جهان را در سال 2020 برگزار کند.
فؤاد معصوم: همان راه جلال طالبانی را در پیش می گیرم - نامزد پیشنهادی ائتلاف کردستان عراق برای تصدی پست ریاست جمهوری عراق همزمان با آغاز نشست پارلمان این کشور برای انتخاب رئیس جمهور اعلام کرد که برای حل مشکلات به شیوه جلال ...
داعشی هایی که پرچم های مسلمانان را زیر پا له می کنند! - غزه این روز ها فقط یک مکان جغرافیای نیست! غزه که این سالها، نماد و هویت بوده و هست؛ این روزها به محک هم تبدیل شده است!برای آنانی که پرچم لاالله الا الله در دست می گیرند و گلوی معتقدان به لاالله الا الله را می برند و پرچم آنان را در زیر پاهای شان له می کنند!
سه درخواست ازمجمع‌عمومی سازمان ملل/ دادستان دیوان لاهه راسا جنایات درغزه را بررسی کند - کمیته حقوقی جمعیت دفاع از ملت فلسطین با انتشار بيانيه اى جنایت های رژیم اشغالگر قدس در غزه را محکوم کرد.
تصاویری از حمله حامیان غزه به بازیکنان اسرائیلی/ حمایت از مردم فلسطین - در جریان دیدار یکی از تیم‌های باشگاه رژیم اشغالگر قدس با تیم لیل فرانسه تعدادی از تماشاگران وارد زمین شدند و در حمایت از مردم فلسطین بازیکنان اسرائیلی را زیر باد کتک ...
نشست پارلمان عراق برای انتخاب رئیس جمهوری این کشور آغاز شد - نشست پارلمان عراق برای انتخاب رئیس جمهوری عراق در حالی آغاز می شود که منابع عراقی از توافق کردها بر سر نامزد پیشنهادی جهت تصدی پست ریاست جمهوری این کشور خبر می دهند.
پس از منتفی شدن حضور میاچ در تیم سرخپوشان/افشین پیروانی دستیار علی دایی شد - لیگ برتر - پیروانی از امروز به عنوان مربی پرسپولیس در این تیم فعالیت می کند.
در هر 60 ثانیه بر روی فیسبوک چه اتفاقاتی رخ میدهد؟ - شبکه اجتماعی فیسبوک را در حال حاضر در کنار شبکه های اجتماعی نظیر توییتر میتوان به عنوان یکی از بزرگترین و پر مخاطب ترین شبکه های اجتماعی دانست. صرف نظر از چیستی و ماهیت این شبکه اجتماعی رخ داد هایی که در هر 60 ثانیه به شکل میانگین بر روی این شبکه اجتماعی به وسیله حجم عظیم مخاطبان آن رقم میخورد، در خور توجه است.
پرسپولیسی ها هم قراردادهای شان را اعلام کردند/ علی دایی گرانترین قرارداد رسمی لیگ را دارد - لیگ برتر - علی دایی با قرارداد رسمی 2 میلیارد و 100 میلیون تومانی گرانترین فرد در میان همه بازیکنان و مربیان لیگ برتر است البته بنا به اعلام سازمان لیگ برتر.
علامه امینی سعی داشت مظلومیت امام علی(ع) را ریشه یابی کند/ استادی که با دیدن نوشته‌های علامه کتاب خود را آتش زد - نوه علامه امینی گفت: علامه امینی با درک بیشتر از شخصیت امام علی(ع) سعی داشتند تا دلیل این مظلومیت را ریشه‌یابی کنند و بررسی کنند که چه زمینه‌هایی در جریانات فرهنگی، ...
لاریجانی دو مصوبه دولت را مغایر با قانون اعلام کرد - رئیس مجلس در نامه‌های جداگانه‌ای به رئیس‌جمهور 2 مصوبه دولت مبنی بر «سامـاندهی آبادی‌های داخـل جنگل» و «آیین‌نامه چگونگی ایجاد مناطق ویژه اقتصادی» را مغایر قانون اعلام ...
تنها شباهت «فرشته ها با هم می آیند» و «طلا و مس» از نگاه کارگردان / اشتراک در یک لباس - سینما - حامد محمدی کارگردان فیلم سینمایی «فرشته ها با هم می آیند» تنها شباهت «طلا و مس» را به این فیلم در لباسی دانست که بر تن هر دو شخصیت می بینم.
گفتگو با بازمانده سرنانوازان مازندران/ آرزوی بر دل مانده پیرسرنانواز - رامسر - خبرگزاری مهر: پنجعلی سازگار تنها بازمانده هنر سرنانوازی در غرب مازندران و شرق گیلان است که بیش از 70 سال این هنر قدیمی را حفظ کرده و رواج داده است.
راهپیمایی‌ روز قدس دل‌ صهیونیست‌ها را خواهد لرزاند - آیت‌الله دری نجف‌آبادی عضو هیئت رئیسه مجلس خبرگان رهبری  با تأکید بر اینکه راهپیمایی‌ روز قدس دل‌های‌ صهیونیست‌ها را خواهد لرزاند، گفت: در روز قدس از مصر می‌خواهیم تا ...
هلاکت برادر زاده ابوبکر البغدادی در تکریت - منابع عراقی از هلاکت برادر زاده سرکرده داعش در استان صلاح الدین خبر دادند.
میزان فطریه و کفاره روزه توسط آیت الله مکارم اعلام شد - قم - خبرگزاری مهر: میزان زکات فطره و کفاره ماه مبارک رمضان از سوی دفتر آیت الله مکارم شیرازی مشخص و به کلیه دفاتر ایشان در سراسر کشور اعلام شد.
شرکت بوئینگ به ایران قطعات هواپیما می فروشد - شرکت هوا فضای آمریکایی بوئینگ با امضاء توافقی به ایران قطعات هواپیما می فروشد.
رسانه ها از احتمال آتش بس پنج روزه در غزه خبر می دهند - در هجدهمین روز از تجاوز بی وقفه و بی رحمانه رژیم صهیونیستی به نوار غزه، آمار شهدا به 718 تن و شمار مجروحان به 4600 تن رسیده است و علاوه بر این، تعداد زیادی از منازل فلسطینیان بر سر ساکنان شان آوار شده است. روز چهارشنبه تنها 80 فلسطینی در غزه به شهادت رسیدند که نیمی از آن‌ها تقریبا در قتل عام خان یونس شهید شده بودند.
تبریزی ها از علی کریمی تقدیر می کنند/ ذوالفقاری:او نقش زیادی در قهرمانی تراکتورسازی داشت - لیگ برتر - سرپرست باشگاه تراکتورسازی می گوید باید تقدیر ویژه ای از علی کریمی انجام شود.
امروز آغاز شکست صهیونیست‌هاست/ سکوت سران مدعی حقوق بشر دردناک‌تر از بمب و موشک است - تالار اندیشه حوزه هنری چهارشنبه 1 مردادماه شاهد حضور جمعی از هنرمندان در شاخه های مختلف هنری سینما، هنرهای تجسمی، موسیقی، شعر و ادبیات بود که آمدند تا در سکوت رسانه های ...
تغییرات مدیریتی در یک بنگاه بزرگ نشر/ پولی شدن شابک و اعتراض ناشران/ حواشی «اشتباه فنی» در انتشار «دوازدهم» - تغییرات مدیریتی در انتشارات علمی، فرهنگی، یکی از بزرگترین بنگاه‌های نشر کشور، تصمیم خانه کتاب به پولی شدن «شابک» برای کتاب‌ها و اعتراض اتحادیه ناشران به این مسئله، ادامه ...
تحریم و اقدام نظامی نمی تواند ایران را مهار کند/ لزوم توافق هسته ای با ایران - یک روزنامه اماراتی با درج گزارشی از اراده رهبران سیاسی تهران و واشنگتن برای دستیابی به توافق هسته ای خبر داده و از دولتمردان آمریکایی می خواهد از تهدید و تحریم ایران ...
تلاش کنگره آمریکا برای محدود کردن اختیار رئیس جمهور - شماری از سناتورهای آمریکا با ارائه لایحه ای خواستار نقش برجسته کنگره در پذیرش توافق هسته ای با ایران شدند.
واکنش هواداران رئال به حضور "متیو" 30 ساله در کاتالان/این فرد سیگاری بازیکن بارسلوناست؟ - فوتبال جهان - هواداران رئال مادرید به حضور متیو بازیکن 30 ساله ای که از والنسیا به بارسلونا پیوست واکنش نشان دادند.
واکنش جالب مشاور دیبر انجمن خودروسازان در یک برنامه رادیویی: میرخانی رشتی: دیگر با من تماس نگیرید - صنعت - داوود میرخانی رشتی مشاور دبیر انجمن خودروسازان که در برنامه رادیویی اقتصاد روز به صورت تلفنی در رابطه با قیمت خودرو توضیح می داد در پایان گفت و گوی خود اعلام کرد دیگر با وی تماس نگیرند.
بیانیه بنیاد 15 خرداد،حزب موتلفه، سپاه پاسداران و شورای هماهنگی جبهه اصلاحات درباره روز قدس - احزاب و شخصیت‌ها - در آستانه روز جهانی قدس احزاب، گروه ها با صدور بیانیه و اطلاعیه هایی از مردم برای شرکت در راهپیمایی روز جهانی قدس دعوت کردند.
آیین نامه استعدادهای درخشان در مقطع ارشد ابلاغ شد/ افزایش اختیارات دانشگاهها در پذیرش - مدیر کل دفتر برنامه ریزی آموزشی وزارت علوم از ابلاغ آیین نامه جدید استعدادهای درخشان در مقطع کارشناسی خبر داد که بر اساس این آیین نامه، 10 درصد از دانشجویان بالاترین ...
فیلم: کیهان کلهر با «سمفونی فلسطین» از مردم غزه حمایت کرد - کلهر با انتشار پیامی با اشاره به اینکه مردم غزه قربانی یک جنایت سازمان یافته شده‌اند، ضمن اظهار تاسف و همدردی با مردم غزه که روز‌های سختی را می‌گذرانند قسمتی‌ از کلیپ موسیقی‌ فیلم سینما جنین ساخته خود را به اشتراک گذاشته و آرزو کرده که این کشتار غیر انسانی‌ هرچه زودتر متوقف شود. شنیدن و تماشای ناب‌ترین اثر موسیقیایی درباره مردم فلسطین را از دست ندهید.
ادامه حملات صهیونیستها به نوار غزه/ شهادت 704 فلسطینی و زخمی شدن 4500 نفر - افزایش شهدای حملات ارتش رژیم صهیونیستی به 704 نفر و تعداد مجروحان به چهار هزار و 500 نفر، ارائه پیش نویس قطعنامه آتش بس به شورای امنیت از سوی اردن و هلاکت دو نظامی ...
سوری‌‌ها می‌گفتند شما دیوانه هستید/ پشت صحنه ساخت فیلم «بازمانده» در گفت و گو با منوچهر محمدی - سینما - تهیه‌کننده فیلم سینمایی «بازمانده» به کارگردانی زنده‌یاد سیف‌الله داد معتقد است ساخت فیلم غیرشعاری و تاثیرگذار درباره فلسطین مستلزم دغدغه‌مندی و نگاه مومنامه به موضوع است.


بیشترین بازدیدها - سرویس خبر
Copyright © 2008 - 2014 vista.ir. All Rights Reserved