ویستا مرجع مهمترین عناوین خبری / شنبه ۱۱ مرداد ۱۳۹۳ / Saturday, 2 August, 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
شعر و ادب    بهار    گزیده اشعار    قصاید   
روانشناسی    مبانی و مفاهیم روانشناسی    فرآیندهای زیست شناختی و رشدی   
شعر و ادب    فروغی بسطامی    دیوان اشعار    غزلیات   
شعر و ادب    انوری    دیوان اشعار    قصاید   
بهداشت و سلامت    سلامت    واکسیناسیون    دفاع میزبان    ایمنی فعال   
ارتباطات    اصول خبررسانی    اصول کاربردی خبررسانی رادیو و تلویزیون    اصول کاربردی خبررسانی   
صنعت توریسم    فهرست موضوعی و تشریحی جاذبه های ایران    جاذبه های مذهبی    امام زاده ها و بقعه ها   
تعلیم و تربیت    خانواده و مسائل کودکان    اختلالات در سخنگوئی    علل و عوامل اختلالات سخنگوئی   
کشاورزی جنگلداری و شیلات    كشاورزی    علف های هرز و علف کش ها    علف کش ها    انواع علف کش ها    علف کش های مورد استفاده در خاک و شاخ و برگ    علف کش های مورد استفاده در خاک    علف کش های تیوکاربامات   
صنعت توریسم    فهرست موضوعی و تشریحی جاذبه های ایران    جاذبه های تاریخی    شهرهای باستانی   


کلمات در حال جستجو
مهدی هاشمی    دادگاه    طلاق    مجرای قانون    ثبت طلاق    آرش دولتشاهی    انتخابات    مجلس    قنبری    پورنجاتی    قیمت ها    بازار طلا    بازار ارز    بازارهای ایران    پژمان فر    کمیسیون فرهنگی    ثبت    ازداج    صیغه    همسریابی    داعش    دیر الزور    سوریه    دختران کودک    آزاری جنسی    تهران    کنکاش    مقاومت سنجی   



وقتی یک بنای تاریخی به مالکش سود می‌رساند - با روی کار آمدن دوباره‌ی پرونده‌ی طرح «حمایت از مالکان بناهای تاریخی»، موضوع «سیاست‌های اقتصادی و فرهنگی جذب مشارکت بخش خصوصی در حفظ و احیای اماکن تاریخی شهرها» نیز به شورای شهر تهران رسید تا اجرایی شود.
اظهارات ایوبی درباره آثار توقیفی حاتمی‌کیا و تبریزی - حجت‌الله ایوبی درباره آخرین وضعیت «گزارش یک جشن»،«پاداش» و پروانه ساخت فیلم‌های بیضایی و تقوایی اظهارنظر کرد.
شهرام ناظری: سالن ورزشی جای برگزاری کنسرت نیست - شوالیه آواز ایران گفت : سالن ورزشی جای مناسبی برای برگزاری کنسرت موسیقی نیست.
رختکن تیم ملی در جام‌جهانی محل حضور دلال‌ها - حالا بیش از یک ماه از پایان کار تیم ملی فوتبال ایران در برزیل می‌‎گذرد اما حواشی مربوط به تیم ملی هنوز پایانی ندارد. جدیدترین آن اعتراف علی کفاشیان به حضور یک ایجنت (واسطه-دلال) رسمی در رختکن تیم ملی در ایام جام‌جهانی است.
پیام تسلیت معاون مطبوعاتی وزیر ارشاد برای درگذشت ناصر احمدپور - رسانه - معاون امور مطبوعاتی و اطلاع رسانی وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی طی پیامی ضایعه درگذشت ناصر احمدپور پیشکسوت عرصه مطبوعات ورزشی را تسلیت گفت.
2 شرط رهایی فرجی دانا از استیضاح/ ستاره دارها اخراج و فعالان فتنه برکنار شوند - یک نماینده مجلس از 2 پیشنهاد استیضاح کنندگان برای رهایی فرجی دانا از استیضاح خبر داد و گفت: دانشجویان ستاره داری که به دانشگاه بازگشته اند و افرادی که در فتنه 88 فعال ...
وعده جدید چینی‌ها به ایران/ فاز اول آزادراه شمال را امسال تحویل می‌دهیم - رئیس اتاق بازرگانی مشترک ایران و چین گفت: براساس تازه‌ترین توافق ایران و چین، فاز اول آزادراه تهران- شمال تا پایان سال عملیاتی می‌شود.
نتایج انتخابات افغانستان سوم شهریور اعلام می شود - سخنگوی رئیس جمهوری افغانستان سوم شهریور را زمان اعلام نتایج دور دوم انتخابات معرفی کرد.
منتظر بازگشت بیضایی به ایران هستیم/ توضیح درباره اکران دو فیلم توقیفی - حجت الله ایوبی رییس سازمان سینمایی درباره سرنوشت ساخت فیلمنامه «مقصد» که بهرام بیضایی قصد ساخت آن را داردع فعالیت مجدد ناصر تقوایی و اکران دو فیلم توقیفی «گزارش یک جشن» ...
تبدیل رفتار دینی به سیاسی کاری در وزارت کار/ مدیریت شهرداری در تکریم بانوان در سازمان های دیگر نهادینه شود - نایب رئیس کمیسیسون امینت ملی و سیاست خارجی مجلس شورای اسلامی با بیان اینکه اقدام قائم مقام وزارت کار در خصوص پاسخ به طرح تکریم بانوان در شهرداری تهران در شان این ...
درخواست مصادره دامنه اینترنتی آی . آر رد شد - در ماه های اخیر، اخباری مبنی بر حکم دادگاهی برای ضبط دامنه های اینترنتی "دات.آی.آر" ایران منتشر شده بود که اکنون با جواب منفی آیکان در رابطه با مصادره دامنه ها پاسخ ...
امکان انتخاب رشته مجازی برای داوطلبان کنکور/ شانس قبولی 70 درصدی داوطلبان - رئیس سازمان سنجش آموزش کشور گفت: نتیجه مرحله اول کنکور سراسری 93 فردا یکشنبه 12 مرداد ساعت 14 از طریق سایت سازمان سنجش منتشر می شود و داوطلبان می توانند با اطلاعات کارت ...
فیلم‌های متقاضی جشن سینما چنگی به دل نمی‌زنند/ داوری فشرده آثار - ملک جهان خزایی که این روزها به عنوان یکی از اعضای هیات داوری شانزدهمین جشن خانه سینما مشغول بازبینی آثار است، بر این موضوع تاکید کرد که فیلم‌ها چندان چنگی به دل نمی‌زنند.
بهشتی پور:هدف رسیدن به غنی سازی در شرایط غیرتحریم است، به جز این راجع به همه چیز می توان مذاکره کرد - دیپلماسی - دور آخر مذاکرات ایران و 1+5 که طولانی ترین دور آن از آغاز تا کنون نیز بود در حالی پایان یافت که طرفین توافق کردند که مذاکرات تا 4 ماه دیگر تمدید شود.
به خواندن خاطرات رجل سیاسی علاقمندم/ ماجرای ساخت «صدام» و حمایت عراقی‌ها - با گذشت نزدیک به دو سال از مطرح شدن ایده ساخت سریال صدام توسط سیروس مقدم هنوز خبر قطعی از این سریال به گوش نمی‌رسد و مقدم مجموعه‌ای از عوامل را برای به سرانجام رسیدن این ...
ناگفته هایی از آغاز و پایان کار دانشگاه ایرانیان/ شورای گسترش هیچ مجوزی صادر نکرد - مدیر کل دفتر گسترش آموزش عالی وزارت علوم با ارائه توضیحاتی درباره مجوز دانشگاه ایرانیان اعلام کرد که تاکنون شورای گسترش هیچ گونه مجوزی برای این دانشگاه صادر نکرده است.
تقدیر از عملکرد شهرداری/ وزیر کار در انتخاب مدیران خود تجدید نظر کند - نماینده مردم تهران در مجلس شورای اسلامی گفت: وزیر کار با نگاه به کنوانسیون های بین المللی در انتخاب افراد زیر مجموعه خود تجدید نظر کرده و از افراد شایسته، معتقد به نظام ...
رتبه های اول کنکور ۹۳ معرفی شدند/ تهران و اصفهان در صدر برترینها - سازمان سنجش آموزش کشور اسامی نفرات برتر 5 گروه آزمایشی ریاضی و فنی، علوم تجربی، علوم انسانی، هنر و زبان‌های خارجی کنکور سراسری 93 را اعلام کرد.
تداوم کشتار کودکان غزه نتیجه سکوت کشورهای عربی است/ لزوم وحدت جهان اسلام - نماینده پارلمان کویت با بیان اینکه ادامه کشتار کودکان غزه نتیجه سکوت کشورهای عربی است خواهان اتحاد این کشورها در زمینه فلسطین شد.
رد خبر لغو شب دوم کنسرت ناظری در اردبیل/ اجرا فقط برای یک شب بود - آهنگساز گروه موسیقی «فردوسی» درباره برگزار نشدن شب دوم از کنسرت این گروه با آواز شهرام ناظری در اردبیل بر این موضوع تاکید کرد که از ابتدا هم قرار بود تنها یک شب اجرا ...
پرونده 650 میلیون یورویی واردات وارد مراحل تازه‌تری شد - ماجرای پرونده موسوم به رانت 650 میلیون یورویی گویا تمامی ندارد. ماجرایی که از افشاگری احمد توکلی آغاز شد و با واکنشهای چند باره وزارت صنعت، معدن و تجارت، بانک مرکزی و برخی دیگر از مقامات مسئول ادامه یافت و حالا نیز پای دیوان محاسبات به میان آمده که البته گزارش اخیر این نهاد نیز با واکنش بانک مرکزی مواجه شده است.
استخدام‌های غیرقانونی دولت قبل با هدف ایجاد مانع برای دولت یازدهم انجام شد - یک عضو بنیاد باران با بیان اینکه "سیاست‌های دولت قبل مبتنی بر برهم زدن نظم‌های قبلی بود"، اظهار کرد: بی‌اعتنایی به تکالیف قانونی در دولت‌های نهم و دهم، امری غیرعادی نبود.
پیشگیری از سکته قلبی و مغزی با حسگر ساخت محققان ایرانی - پژوهشگران دانشگاه حکیم سبزواری و دانشگاه مازندران با تولید یک نوع نانوکامپوزیت الکترومغناطیس، موفق به ساخت زیست حسگر الکتروشیمیایی حساس به پراکسید هیدروژن شدند.
نفرات برتر کنکور 93 اعلام شد - رییس سازمان سنجش آموزش کشور نفرات برتر کنکور سال 93 را اعلام کرد.
حضور «مهدی هاشمی» در دادگاه - دادگاه مهدی هاشمی لحظاتی قبل همانند جلسات قبلی به صورت غیرعلنی برگزار شد.
پوتین: جامعه جهانی باید از جنگ جهانی اول عبرت بگیرد - رئیس‌جمهوری روسیه همزمان با ادای احترام به سربازان روسی که در جریان جنگ جهانی اول کشته شدند، جاه‌طلبی‌های سیاسی که صلح در اروپا را تهدید می‌کند، محکوم کرد.
ارشاد فیلم حاتمی‌کیا را خرید که بایگانی کند؟ - سه سال قبل بود که جواد شمقدری برای آنکه ابراهیم حاتمی‌کیا بتواند با خیال راحت «چ» را بسازد، «گزارش یک جشن» را که به نوعی توقیف شده بود، خرید. حال پس از گذشت بیش از 750 روز، اکران این فیلم همچنان در هاله‌ای از ابهام است!
این نوع انتشار قراردادها استهزاء مردم بود! - تب و تاب انتشار قراردادهای تیم‌های لیگ برتری، صحت و درستی قراردادهای منتشر شده، تخلف برخی باشگاه‌ها به دلیل رعایت نکردن سقف بودجه تعیین شده توسط سازمان لیگ و مجازات یا جریمه در نظر گرفته شده برای باشگاه‌های متخلف این روزها همچنان نقل محافل فوتبالی است.
طلاق‌های 4 سال اول زندگی نتیجه چیست؟ - ‌رئیس دادگاه خانواده ایلام گفت: بسیاری از طلاق که در 4 سال اول زندگی در استان به وقوع می‌پیوند، نتیجه تصمیم‌های کورکورانه و عاشق شدن‌های خیابانی است.
رکوردشکنی یک گلایدر با اوج‌گیری به لبه فضا+تصویر - در تلاشی جاه‌طلبانه برای شکستن رکورد ارتفاع پرواز پایدار یک هواپیمای بالدار سرنشین‌دار، پروژه Perlan ll به دنبال ساخت و پروازدادن یک هواپیمای بی‌موتور (گلایدر) تا بالاترین ارتفاع ممکن است.


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