Презентация "Предпосылки развития мехатроники" по технологиям – проект, доклад

по дисциплине «Основы мехатроники и робототехники» тема: «Введение. Предпосылки развития мехатроники»

Литература

1. Подураев Ю.В. Основы мехатроники: Учебн. пособие. –М.: МГТУ “СТАНКИН”,2000 –80 с. 2. Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение: учеб. Пособие для студентов вузов. – 2-е изд., стер. – М.: Машиностроение, 2007. -256 с. 3. Лукинов А.П. Проектирование мехатронных устройств: Учеб. пособие. –М.: МГТУ “СТАНКИН”, 1998. –126 с. 4. В.А. Лопота, Е.И. Юревич. Миниатюризация и интеллектуализация техники – глобальная тенденция XXI века. Микросистемная техника, №1, 2003. 5. О.Д. Егоров. Механика и конструирование роботов: Учебник – М.: изд-во “Станкин”, 1997. 6. О.Д. Егоров, Ю.В. Подураев. Конструирование мехатронных модулей: учебник. М.: МГТУ «СТАНКИН», 2004, 306с. 7. Подураев Ю.В., Кулешов В.С. Принципы построения и современные тенденции развития мехатронных систем // Мехатроника. 2000. №1. С.5-15.

8. Смирнов А.Б. Мехатронные системы микроперемещений. Мехатроника, Автоматизация, Управление, № 6, 2004. 9. Дьяченко В. А., Смирнов А. Б. Пьезоэлектрические системы мехатроники. Мехатроника, Автоматизация, Управление, № 2, 2002. 10. Юревич Е. И., Игнатова Е. И. Основные принципы мехатроники. Мехатроника, Автоматизация, Управление, №3, 2006. 11. Робототехника и ГАП в 9-и кн., Кн. 2, Приводы робототехнических систем, Кн. 9, Лабораторный практикум по робототехнике; Под ред. И.М. Макарова – М.: Высш. шк., 1986. 12. Робототехника и ГАП в 9-и кн., Кн. 2, Приводы робототехнических систем, Кн. 9, Лабораторный практикум по робототехнике; Под ред. И.М. Макарова – М.: Высш. шк., 1986.

Введение

Современный термин «Мехатроника» («Mechatronics»), согласно японским источникам, был введен фирмой Yaskawa Electric в 1969 г. и зарегистрирован как торговая марка в 1972 г. Это название получено комбинацией слов «МЕХАника» и «ЭлекТРОНИКА».

Объединение этих понятий в едином словосочетании означает интеграцию знаний в соответствующих областях науки и техники, которая позволила совершить качественный скачок в создании техники новых поколений и производстве новейших видов систем и оборудования. Мехатроника расширила границы традиционной электромеханики.

Определение мехатроники

Мехатроника – отрасль науки, включающую в себя анализ, проектирование, синтез и отбор систем, которые комбинируют электронные и механические узлы (компоненты), с современными средствами управления и микропроцессорами.

Общая закономерность научно-технического развития во всех сферах человеческой деятельности - прогрессирующее усложнение, интеграция и интенсификация техники. Сложившиеся в последние годы общие тенденции развития техники и технологии, которые обещают революционную перестройку буквально всех сфер человеческой деятельности, включая решение указанной проблемы, - это миниатюризация и интеллектуализация. Эти тенденции постепенно как форма и содержание сливаются в микросистемную мехатронную технику

Функциональный состав технических систем и комплексов

Мехатронные модули, робототехнические и автоматические системы

Межотраслевой характер и государственная важность указанных выше проблем, поставили вопрос об: унификации и стандартизации компонентов, на базе которых создаются современные системы, разработке принципов и методик проектирования технических систем на их основе. Такой подход позволяет значительно сократить расходы и сроки решения комплексной проблемы в государственном масштабе при одновременном повышении качества ее решений.

Основная цель

Конечным результатом должно стать создание системы функционально и конструктивно унифицированных интеллектуальных мехатронных модулей как основы наукоемкой техники нового поколения, а также и модернизации действующей техники.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи

анализ потребностей в перспективных робототехнических, автоматических и биотехнических системах; разработка унифицированных мехатронных модулей; разработка принципов и методов модульного проектирования технических и биотехнических систем;

создание базовых модульных мини- и микротехнических и биотехнических систем промышленного и специального назначения наземного, водного, воздушного и космического базирования; разработка и согласование с заинтересованными министерствами и ведомствами программы организации производства мехатронных модулей; модернизация на основе этих модулей действующего поколения важнейшей техники; организация подготовки и переподготовки кадров в области микротехники и микротехнологий по заявкам заинтересованных министерств и ведомств.

Основные научно-технические аспекты перечисленных перспективных направлений и задач

трехмерные микротехнологии мехатронных модулей; интеллектуальные микроэлектронные нейронные модульные структуры обработки информации; микроэлектромеханические системы приводов типа искусственных мышц; аппаратно-программное обеспечение для согласования компонентов компьютеризированных промышленных и специальных комплексов с обеспечением защиты информации; интеллектуальные микросистемные интерфейсы для человека-оператора с обеспечением "эффекта присутствия".

Развитие компонентов технических систем

Основными компонентами, сдерживающими дальнейшую миниатюризацию технических систем, являются исполнительные (силовые) компоненты. Они до настоящего времени базируются в основном на технических идеях двигателей XIX века. Будущий прогресс технических систем связан с созданием микроминиатюрных машин и механизмов типа искусственных мышц на базе 3D-микросистемных технологий.

Развитие технических систем (роботы и автоматы)

Интеграция типовых элементов в современные технические системы

Аналогичным образом ранее шло развитие электромеханики как науки, использующей достижения электротехники и механики при создании приводных исполнительных систем широкого назначения. Интеграция электромеханики и микроэлектроники привела к появлению комплектных интегрированных мехатронных модулей движения рабочих органов и узлов машин, а также создаваемого на их основе оборудования. Именно в этом направлении наиболее активно развивалась мехатроника в нашей стране.

Спасибо за внимание