INTRODUCERE
1. Ce este Mecatronica?
Mecatronica reprezinta o etapa naturala în procesul de evolutie a proiectarii ingineresti
moderne. Dezvoltarea calculatorului si apoi a microcalculatorului, calculatoarele incorporate
si progresele tehnologiilor de informare si software asociate au facut sa se apara mecatronica
în ultima parte a secolului XX. Se asteapta ca în sec. XXI odata cu progresele de integrare a
sistemelor bioelectro-mecanice, calculatoarelor cuantice, a sistemelor nano- si pico- si altor
dezvoltari neprevazute viitorul mecatronicii este plin de potential si noi posibilitati.
Definitii de baza
• Definirea mecatronicii a evoluat de la cea originala data de Yasakawa Electric
Company care suna astfel: cuvântul “mecatronic“ este compus din “meca” de la mecanica
sau mecanism si “tronic” de la “electronic”, cu alte cuvinte tehnologiile si dezvoltarea
produselor vor contine din ce în ce mai multa electronica incorporata în partea mecanica, fiind
imposibil sa se delimiteze unde se termina una si unde începe cealalta.
• O alta definitie, mai evoluata, a fost prezentata în 1996 de Harashima, Tomizuka si
Fukada care înteleg prin mecatronica integrarea sinergetica a ingineriei mecanice cu
electronica si controlul prin calculator în proiectarea si fabricarea produselor si proceselor
industriale.
• În acelasi an, Auslander si Kempf au sugerat o alta definitie prin care mecatronica este
aplicarea unei decizii complexe asupra functionarii sistemelor fizice.
• În 1997 definitia datorata lui Shetty si Kolk arata ca mecatronica este o metodologie
utilizata pentru pentru proiectarea optima a produselor electromecanice.
• Recent, W. Bolton defineste un sistem mecatronic nu ca o simpla alaturare a sistemelor
mecanic, electric si a unuia de control, ci este o integrare a tuturor acestora.
Toate aceste definitii si formulari sunt corecte si informative, fiecare dintre ele nereusind
sa cuprinda totalitatea mecatronicii. În ciuda eforturilor continue de a defini mecatronica, de
clasificare a produselor mecatronice si dezvoltare a continutului standard al mecatronicii nu sa
ajuns la un consens în aceasta privinta, ceea ce este un semn bun ca acest domeniu exista si
este un subiect proaspat (tânar). Chiar fara o descriere definitiva, inginerii înteleg din
definitiile mai sus mentionate si propria experienta esenta filozofiei mecatronicii.
Pentru multi ingineri practicieni din proiectare mecatronica nu este noua, deoarece
majoritatea produselor din ultimii 30 de ani contin sisteme mecanice, electrice si de
programare prin calculator, fara a fi proiectate numaidecât de specialisti în mecatronica.
Se constata ca practica proiectarii ingineresti moderne concurentiale, vazuta acum ca parte
a specializarii de mecatronica, este un process natural de proiectare. Este evident ca studiul
mecatronicii asigura un mecanism, pentru cei interesati în întelegerea si explicarea procesului
de proiectare inginereasca, de definire, clasificare, organizare si integrare a multor aspecte ale
proiectarii produselor într-un ansamblu unitar.
Fata de domeniile clasice de studiu ale ingineriei mecanice, electrice, aerospatiale,
chimice, civile si informatice, se abordeaza mecatronica drept un domeniu de studiu în
facultate, recunoscut pretutindeni în lume.
Astfel, trebuie înteles ca mecatronica nu este numai o structura de studii de investigare
pentru învatamântul superior, ci este un mod de viata în practica inginereasca moderna.
Introducerea microprocesoarelor la începutul anilor 1980 si odata cu cresterea raportului
performante dorite-cost au revolutionat paradigma proiectarii ingineresti. A crescut numarul
de produse noi realizate prin întrepatrunderea disciplinelor traditionale ale ingineriei, stiintei
calculatoarelor si stiintelor naturii, dezvoltarile în aceste discipline fiind absorbite de
proiectarea mecatronica într-un acord deplin.
Revolutia permanenta a tehnologiei informatiei, progresele în comunicarea wireless,
proiectarea senzorilor inteligenti (imposibila prin tehnologie MEMS) si ingineria sistemelor
incorporate asigura ca proiectarea inginereasca va continua sa evolueze în secolul XXI.
2. Elemente cheie ale mecatronicii
Studiul mecatronicii se poate împarti în urmatoarele arii de specialitate, (figura 1):
1. modelarea sistemelor fizice;
2. senzori si actuatori;
3. semnale si sisteme;
4. calculatoare si sisteme logice;
5. software si achizitie de date.
Fig. 1 Elementele componente ale mecatronicii
3. Istoric
Încercarea de a construi sisteme mecanice automate are o istorie interesanta. De fapt
termenul de “automatizare” nu era folosit înainte de anii 1940 când compania Ford Motor
definea un process în care o masina transfera un subansamblu de la o statie la alta si apoi o
pozitiona cu precizie pentru operatii de asamblare suplimentare, dezvoltarea de success a
sistemelor mecanice automate aparând mult mai târziu. De exemplu, aplicatiile timpurii ale
controlului automat au fost inventate în Europa si Rusia între secolele XV si XIX , multe
dintre aceste dispozitive stând la baza mecatronicii.
Cornelis Drebbel (1572–1633) din Olanda a conceput regulatorul de temperatura care
reprezinta unul din primele sisteme feedback la acel timp.
Ulterior, Dennis Papin (1647–1712) a inventat în 1681 regulatorul de siguranta a presiunii
pentru boilerele cu abur, care este similar cu supapa de presiune din zilele noastre.
Prima masina de calcul mecanica a fost conceputa de Pascal în 1642, iar primul sistem
feedback a fost dezvoltat de Polzunov în 1765 (regulatorul plutitor pentru nivelele de apa din
figura 2 compus dintr-un plutitor care se ridica si coboara în functie de nivelul apei, prin
aceasta controlând supapa care obtureaza intrarea apei în boiler).
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
