وهو المصطلح الذي صاغ في اليابان في سبعينيات القرن الماضي ، على مدار الخمسة وعشرين عامًا الماضية وأدى إلى ظهور سلالة خاصة من المنتجات الذكية. ما هي الميكاترونيك؟ إنها مرحلة طبيعية في العملية التطورية للتصميم الهندسي الحديث. بالنسبة لبعض المهندسين ، الميكاترونيك ليس شيئًا جديدًا ، وبالنسبة للآخرين ، فهو نهج فلسفي للتصميم يعمل كدليل لأنشطتهم. من المؤكد أن الميكاترونيكس هي عملية تطورية وليست ثورية. من الواضح أنه لا يوجد تعريف شامل للميكاترونيكس ، ولكن في الواقع ، لا حاجة إلى تعريف. من المفهوم أن الميكاترونيكس تدور حول التكامل التآزري للأنظمة الميكانيكية والكهربائية وأنظمة الكمبيوتر.
يمكن للمرء أن يفهم إلى أي مدى تصل الميكاترونيك
إلى تخصصات مختلفة من خلال وصف المكونات المكونة التي تشتمل على الميكاترونيك ، والتي تشمل: (1) نمذجة الأنظمة الفيزيائية ، (2) أجهزة الاستشعار والمحركات ، (3) الإشارات والأنظمة ، (4) أجهزة الكمبيوتر والأنظمة المنطقية و (5) الحصول على البرامج والبيانات.
يمكن للمهندسين والعلماء من جميع مناحي الحياة ومجالات الدراسة المساهمة في الميكاترونيك. نظرًا لأن حدود الهندسة والعلوم أصبحت أقل تحديدًا ، سيسعى المزيد من الطلاب إلى تعليم متعدد التخصصات مع عنصر تصميم قوي. يجب أن تتجه الأوساط الأكاديمية نحو المناهج الدراسية ، والتي تشمل تغطية أنظمة الميكاترونيك. في المستقبل ، سوف يغذي النمو في أنظمة الميكاترونيك النمو في المناطق المكونة. تعمل التطورات في التخصصات التقليدية على تعزيز نمو أنظمة الميكاترونكس من خلال توفير "التقنيات التمكينية".
على سبيل المثال ، كان لاختراع المعالج الدقيق تأثير عميق على إعادة تصميم الأنظمة الميكانيكية وتصميم أنظمة ميكاترونيكس جديدة. يجب أن نتوقع تطورات مستمرة في المعالجات الدقيقة والميكروكونترولر الفعالة من حيث التكلفة ، وتطوير المستشعرات والمشغلات التي تم تمكينها من خلال التطورات في تطبيقات أنظمة الكهروميكانيكية الصغرى (MEMS) ، ومنهجيات التحكم التكيفية وطرق البرمجة في الوقت الفعلي ، والشبكات والتقنيات اللاسلكية ، وتقنيات CAE المتطورة لنمذجة النظام المتقدمة ، والنماذج الأولية الافتراضية والاختبار. إن التطور السريع المستمر في هذه المجالات لن يؤدي إلا إلى تسريع وتيرة تطوير المنتجات الذكية. الإنترنت هي تقنية ، عند استخدامها مع التكنولوجيا اللاسلكية ، قد تؤدي أيضًا إلى منتجات ميكاترونيك جديدة.
بينما تقدم التطورات في السيارات أمثلة حية على تطوير الميكاترونيك ، هناك العديد من الأمثلة على الأنظمة الذكية في جميع مناحي الحياة ، بما في ذلك الأجهزة المنزلية الذكية مثل غسالات الصحون والمكانس الكهربائية وأفران الميكروويف والأجهزة التي تدعم الشبكة اللاسلكية. في مجال "الآلات الصديقة للإنسان" ، يمكننا أن نتوقع تطورات في الجراحة بمساعدة الروبوت ، وأجهزة الاستشعار والمحركات القابلة للزرع. قد تشمل المجالات الأخرى التي ستستفيد من تطورات الميكاترونيك الروبوتات والتصنيع وتكنولوجيا الفضاء والنقل. إن مستقبل الميكاترونيكس مفتوح على مصراعيه.
كمثال على أنظمة الميكاترونيكس
هناك نظام إمتصاص
الصدمات في السيارة (shock absorbing systems) الذي يتكون من نوابض Springs و ممتصات طاقة Dampers والهيكل الميكانيكي ونظام تحكم. نلاحظ في هذا المثال أن التداخلات في هذا النظام الميكاترونيكسي لم يكن معقدا ولم يشمل كل ما يخطر ببالك في تفرعات هندسة الميكاترونيكس ومع ذلك يبقى نظام ميكاترونيكسي بإمتياز.
لنأخذ نظام ميكاترونيكسي أكثر تعقيداً، نظام الهاتف الذكي، نظام يشمل تداخلات ميكاترونيكسية ضخمة تصل لعلوم النانوتكنولوجي وغيرها.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق