ویستا مرجع مهمترین عناوین خبری / شنبه ۸ شهریور ۱۳۹۳ / Saturday, 30 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
دارو و درمان    درمان    چشم پزشکی(افتالمولوژی)    ملتحمه    کنژ و نکتیویت    کنژونکتیویت همراه با بیماری های سیستمیک   
شعر و ادب    فروغی بسطامی    دیوان اشعار    غزلیات   
بازار و بازاریابی    اصول بازاریابی    ترکیب عناصر بازاریابی    پیشبرد کالا    تصمیمات در رابطه با ارتباط   
خانه و خانواده    گل و گیاه   
کشاورزی جنگلداری و شیلات    منابع طبیعی    مرتع و آبخیزداری    مرتع و مرتع داری    اندازه گیری مرتع    روش های اندازه گیری مرتع   
آموزش    روشها و فنون تدریس    روش های جدید تدریس    روش واحد تجربی    ویژگی های روش واحد تجربی   
آموزش    روشها و فنون تدریس    فرایند یادگیری انسان    نقش معلم و مدرسه در پرورش تفکر   
شعر و ادب    سعدی    بوستان    باب سوم در عشق و مستی و شور   
دارو و درمان    علائم بیماری ها   
بازار و بازاریابی    مناطق آزاد و ویژه اقتصادی    مناطق آزاد و ویژه اقتصادی ایران    مناطق ویژه اقتصادی ایران    منطقه ویژه اقتصادی سیرجان   


کلمات در حال جستجو
رغد حسین    دختر صدام    داعش    عراق    اوباما    کت و شلوار    کنفرانس    بریدن    سر    نجفی    شورای عالی    انقلاب فرهنگی    طلا    سکه    ارز    بازار    گردشگران خارجی    ایران    سفر    محتویات    تکان دهنده    کامپیوتر    جاسوسی    چین    صنعت نفت    ابوبکر بغدادی    اعضا   



نمایش‌‌های مقاومت حمایت می‌شوند/ ایجاد شرایط اجرای عمومی - مدیر عامل انجمن تئاتر انقلاب و دفاع مقدس از آمادگی این انجمن برای حمایت از آثار با مضمون مقاومت خبر داد و از نمایشنامه نویسان تئاتر مقاومت خواست بدون آن که منتظر فراخوان ...
تمرین‌های «نگاه‌مان می‌کنند» آغاز شد/ اجرای اثری اپیزودیک - کارگردان نمایش «نگاه‌مان می‌کنند» از آغاز تمرینات این اثر نمایشی با حضور بازیگرانی چون مسعود کرامتی، فرشته صدرعرفایی و لادن مستوفی برای اجرای عمومی در آبان‌ماه سال جاری ...
«باد و مرگ» ایرانی به نگلیس رفت - تجسمی - ویدیوآرت «باد و مرگ» محمود نورایی در جشنواره (GNRAL FEST 2014) لینکلن به نمایش در خواهد آمد.
تحسین منتقدان نیویورکی از کارگردان ایرانی - تئاتر - اجرای نمایش «مصاحبه» به کارگردان افشین هاشمی و براساس نوشته محمد رحمانیان در آمریکا، نقدهای مثبتی را به همراه داشته است.
تابع تصمیمات شورای فضای مجازی هستیم/ پیوست فرهنگی موبایل ارائه شد - وزیر ارتباطات با تأکید بر اینکه پیوست فرهنگی موبایل را ارائه کردیم، گفت: هرگونه سیاستگذاری در شورای فضای مجازی صورت گیرد سیاست وزارت ارتباطات این است که نسبت به سیاست ...
اختصاص 75 میلیارد تومان برای احیای جنگلهای زاگرس/ آتش سوزی جنگلها سازمان یافته نیست - رئیس سازمان جنگل ها و مراتع با اشاره به اینکه در سال جاری تاکنون خشکیدگی درختان بلوط جنگل های زاگرس توسعه نداشته اظهار داشت: 75 میلیارد تومان از محل سازمان جنگل ها و ...
درخواست نجفی از شورای عالی انقلاب فرهنگی/ تغییر در روند تأیید سرپرستان دانشگاه - در جلسه هفته جاری شورای عالی انقلاب فرهنگی، روند معرفی و تایید سرپرستان معرفی شده از سوی فرجی دانا حذف شد و به درخواست نجفی این روند قرار است تغییر کند.
فیلمساز اجتماعی نقاط منفی و مثبت را با اعتدال به نمایش گذارد - محمد احسانی معاون ارزشیابی و نظارت سازمان سینمایی با حضور در پشت صحنه دو فیلم «مشرف به کوچه بی نام» به کارگردانی هاتف علیمرداری و «دوران عاشقی» به کارگردانی علیرضا ...
سروش صحت: جای مدیری و عطاران در تلویزیون خالی است - سروش صحت درخصوص لزوم انتقال جسارت به هنرمندان از سوی مدیران تلویزیون برای ساخت سریال‌های موفق اظهار کرد: همیشه از سوی مدیران تلویزیون پشتیبانی و حمایت درخصوص کارهای من بوده است و آن‌ها اجازه داده‌اند در فضای راحت و آرامی کار کنیم.
ایکوموس «ثبت جهانی» ایران را بررسی کند - سرپرست هیئت گمانه­‌زنی و تعیین عرصه‌ی شوش در نامه‌ای خواست تا کمیته‌ی ملی ایکوموس مسائل مربوط به «مجموعه‌ی باستانی شوش» را که از حیث تاریخی و تمدنی حائز اهمیت فوق‌العاده‌ای برای ایران و جهان است، به‌طور ویژه پیگیری و مسوولانه نسبت به آن اعلام نظر کند.
برای سالمرگ مردی که به سینمای وسترن‌ هویت داد - فردا (یکشنبه) چهل و یکمین سالروز درگذشت «جان آلویسیوس فینی» معروف به «جان فورد»، وسترن‌ساز سرشناس سینمای آمریکاست که از نگاه «اینگمار برگمن» بزرگ‌ترین کارگردان تاریخ سینما بود.
داریوش ارجمند: نقش «فردوس» را ایرج قادری به من پیشنهاد داد - داریوش ارجمند با پایان یافتن پخش «ستایش»، به علت حضورش در این سریال و ویژگی‌های نقشی که چند سال مخاطبان تلویزیون را با خود همراه کرد، اشاره کرد.
معرفی اعضای شورای سیاستگذاری جشنواره فیلم «وارش» - طی حکمی از سوی مدیر کل فرهنگ و ارشاد اسلامی مازندران اعضای شورای سیاستگذاری هشتمین جشنواره بین المللی فیلم کوتاه «وارش» حکم گرفتند.
پس از 8 سال با آلبوم جدید می‌آیم/ انتقاد به پشت‌پرده تیتراژها - خواننده پیشگام موسیقی پاپ کشورمان از انتشار قریب الوقوع تازه ترین آلبوم خود بعد از توافق با یک شرکت جدید پخش آثار موسیقایی خبر داد.
اکران «لامپ 100» از نیمه دوم آبان/ چاوشی «بید بی‌مجنون» را خواند - فیلم سینمایی «لامپ 100» به کارگردانی سعید آقاخانی نیمه آبان ماه سال جاری در گروه سینمایی فرهنگ اکران خود را آغاز می‌کند.
برنامه ویژه دولت برای مسکن اقشار ضعیف/ بازار رهن ثانویه راه‌اندازی می‌شود - وزیر راه و شهرسازی با بیان اینکه راه اندازی اولین صندوق زمین و ساختمان 11 سال به طول انجامیده است، از برنامه دولت برای مسکن اقشار ضعیف خبر داد و در ادامه از قضاوت ...
مرحله دوم داوری جشن سینما عصر امروز آغاز می‌شود/ نام همه نامزدها - محمد بزرگ نیا، دبیر شانزدهمین جشن سینمای ایران از آغاز دور دوم مرحله داوری جشن سینمای ایران از عصر امروز خبر داد.
کره جنوبی میزبان «شیار 143» می‌شود - فیلم سینمایی«شیار 143» به کارگردانی نرگس آبیار در نوزدهمین دوره جشنواره فیلم«پوسان» کره جنوبی از تاریخ 10 تا 19 مهرماه حضور دارد.
درس صلح یک فیلم دفاع مقدسی به ژاپنی‌ها / پوراحمد: خصومت را از بین ببریم - سینما - نمایش فیلم «اتوبوس شب» در جشنواره فیلم صلح و دوستی ایرانیان در ژاپن بازتاب‌های قابل توجی در نشریات این کشور داشته است.
پشت‌پرده تحریم‌های مالی و هواپیمایی جدید آمریکا علیه ایران - در حالیکه یو اس ای تودی به نقل از دیپلمات‌های غربی از پیشرفت مذاکرات هسته ای و احتمال برداشته شدن گسترده تحریم‌ها خبر می‌دهد، آمریکا شماری از افراد و شرکت‌های ایرانی و خارجی، بانک‌ها و ایرلاین‌های ایرانی را به دلیل نقض تحریم‌های ایران تحریم کرد.
کنعانی مقدم: دولت در حوزه احزاب شتاب لازم را نداشته است - دبیرکل حزب سبز در ارزیابی عملکرد دولت در عرصه سیاست داخلی با اشاره به برگزاری جلسات مشترک میان احزاب و وزارت کشور اظهار کرد: با وجود اینکه احزاب یکی از نهادهای مهم برای مشارکت مردم در فرآیندهای سیاسی کشور به شمار می‌روند احساس می‌شود که از آن‌ها در مسیرهای تصمیم‌سازی استفاده نمی‌شود و بیشتر نقش زینت‌المجالس را ایفا می‌کنند.
موضوع پهپاد اسرائیلی تأثیر مستقیم بر مذاکرات هسته ای ایران و 1+5 نخواهد گذاشت - اولی هاینونن معاون پیشین آژانس بین المللی انرژی اتمی معتقد است که موضوع پهپاد اسرائیلی تأثیر مستقیمی بر مذاکرات هسته ای ایران و 1+5 ندارد.
جدول قیمت سکه و ارز روز شنبه منتشر شد - جدول قیمت انواع سکه و ارز در بازار روزشنبه منتشر شد.
مجمع عمومی کانون منحله نویسندگان ایران برای انتخاب هیات مدیره جدید تشکیل جلسه داد - مجمع عمومی و انتخابات کانون نویسندگان ایران با وجود ممانعت قانونی از فعالیت این نهاد، پس از 12 سال برگزار شد و بعد از برگزاری انتخابات، اعضای جدید هیات مدیره این کانون ...
نماینده خرم آباد: قول‎های رئیس جمهور در مورد لرستان اجرایی شود - نماینده مردم خرم آباد و چگنی در مجلس شورای اسلامی گفت: در حال رایزنی هستیم تا قول‎هایی که رئیس جمهور داده در مورد لرستان اجرایی شود.
مستندی از پدر نجوم ايران در شبکه «شما» - مستند «زحل زمینی» درباره پدر نجوم ايران فردا روی آنتن شبکه «شما» قرار می‌گیرد.
معاون هنری ارشاد به «نگاه روز» رادیو ایران می‌رود - در آخرین روز هفته دولت معاون هنری وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی‌ برای پاسخگویی درباره عملكرد، سیاستگذاری‌ها و چشم انداز این معاونت به رادیو ایران می‌رود.
کی‌روش قربانی جنگ قدرت کفاشیان و گودرزی - کارلوس کی‌روش با پایان مدت روادیدش و بدون امضای قرارداد با فدراسیون فوتبال تهران را ترک کرد. آنچه در هفته گذشته در فضای رسانه‌های ورزشی و ورزش ایران سپری شد نشان می‌دهد که تیم ملی ایران سرمربی نامدارش را تنها به دلیل اختلافات پنهان و جنگ قدرتی که میان فدراسیون و وزارت ورزش ایجاد شده بود از دست داد.
شروع مرحله دوم داوری‌های جشن سینمای ایران / 11 داوری که فعلا معرفی نمی‌شوند - سینما - مرحله دوم داوری‌های شانزدهمین جشن سینمای ایران از شنبه شب هشتم شهریورماه آغاز می‌شود.
ریزش 27 درصدی تورم در 11 ماه/ زمان 7 ماهه برای کاهش 3درصدی - با کاهش 17 درصدی تورم دوازده ماهه و ریزش 27 درصدی تورم نقطه به نقطه از حدود یک سال گذشته تا کنون ضمن تحقق وعده پیشین دولت مبنی بر تورم کمتر از 25 درصد در پایان سال جاری کمتر از دو درصد دیگر به وعده تورم زیر 20 درصد تا انتهای سال مانده است.


بیشترین بازدیدها - سرویس خبر


Copyright © 2008 - 2014 vista.ir. All Rights Reserved