مکاترونیک

واژه مکاترونیک برای اولین بار در سال ۱۹۶۹ و توسط آقای تتسورو موری  مهندس ارشد شرکت یاسکاوا در ژاپن مطرح گردید. شاخه ای تخصصی از مکاترونیک نیز امروزه به وجود آمده که در زمینه نانو تکنولوژی فعالیت و تحقیق می نماید. مکاترونیک  باعث می شود تا بتوانیم سیستم هایی ساده تر و با قابلیت اطمینان بیشتر طراحی کنیم. سیستم هایی که در عین سادگی و اقتصادی بودن ، بسیار دقیق و هوشمند عمل می کنند و به نحوی خود را با شرایط محیطی وفق خواهند داد.

محصولات مکاترونیکى

فناورى مکاترونیک در بسیارى از زمینه ها کاربرد زیادی دارد. در صنایع خودروسازى، استفاده از موتورهاى با کنترل الکترونیکى به جاى کنترل کننده سنتى آن یعنى کاربراتور،موجب بهبود عملکرد موتور و کاهش مصرف سوخت و آلودگى می شود. همچنین سیستم ترمزهاى ضد قفل، سیستم تهویه هواى اتوماتیک، فرمان هاى با کمک الکتریکى - هیدرولیکى، خودروهاى الکتریکى - ترکیبى و… از دیگر کاربردهاى فناورى مکاترونیک در صنایع خودروسازى می باشد.

در زمینه محصولات صنعتى با مصارف خانگى، مى توانیم به ماشین هاى لباسشویى و یا خشک کن جدید اشاره کنیم که عملکرد آنها با استفاده از کنترل هوشمند به منظور مصرف بهینه انرژى، صرفه جویى در مصرف آب و همچنین افزایش کیفیت، بهبود فراوانى یافت. در محصولات صنعتى با کاربرد ادارى، مى توان به چاپگرها و اسکنرهاى لیزرى، دستگاه هاى کپى دیجیتال و یا دیسک درایوهاى جدید اشاره نمود که از جمله محصولات مکاترونیکى می باشند.

در زمینه صنایع دفاعى مى توان به سیستم هاى هدایت موشک و یا سلاح هاى هوشمند اشاره کنیم.به علاوه  از دیگر محصولات مکاترونیک، دوربین هاى خود تنظیم، ماشین هاى ابزار کامپیوترى و روبوت هاى صنعتى می باشند که تاثیر زیادی در کاهش هزینه و زمان تولید و بهبود کیفیت محصولات تولیدى داشته است.

مکاترونیک

سابقه مکاترونیک در ایران

در سنوات اخیر جهت گسترش و پیشرفت و ارتقای علمی - تخصصی و ایجاد شبکه ارتباطی میان صاحب نظران، محققان و کارشناسان و بهبود بخشیدن به امور آموزشی و پژوهشی در زمینه‌های مرتبط با علم مکاترونیک، انجمن مکاترونیک در ایران تشکیل شد. انجمن مکاترونیک ایران متولی آکادمیک این رشته در ایران می باشد. این انجمن اولین مجلهء علمی پژوهشی مکاترونیک ایران را نیز در دستور کار خواهد داشت.

امروزه زمینه تخصصی مکاترونیک در همه جای جهان شناخته می شود . تعداد مجلات علمی و کنفرانس‌های مختص رشته مکاترونیک نیز به صورتی فراگیر در حال گسترش می باشد . در حــوزه صنعت نـیز شرکـت‌های بین المـللی با بهره گیری از این تخصص اقدام به تولید و عرضه محصولاتی کرده‌اند که طیف آن از دوربین‌های پیشرفته، ربات‌های انسان گون، دستگاه‌های پزشکی و خودروهای هوشمند گرفته تا محصولات بدیع نظامی و هوا فضایی است. علم مکاترونیک در ایران نیز سابقه‌ای 15 تا 20 ساله دارد و با توجه به کاربرد روزافزون محصولات پیچیده و مرکب در صنایع کشور، ضرورت ایجاد ساختارهای جدید برای توسعه دانش مکاترونیک و تربیت نیروهای متخصص روز آمد اهمیت ویژه‌ای پیدا نمود.

با توجه به ماهیت میان رشته‌ای دانش مکاترونیک و حجم وسیعی از تولیدات عملی کشور که عملاً ارتباط مستقیمی با تخصص مکاترونیک دارند، تأسیس دوره‌های آموزشی مکاترونیک در هنرستان‌های فنی، آموزشکده‌ها و دانشگاه‌ها، به عنوان محملی برای تشویق و تسهیل تعاملات عملی و فناوری ضروری به نظر می‌رسید. با توجه به تولید دستگاه‌های هوشمند، نیاز به این رشته نمود بسیاری پیدا کرد. امروزه از لوازم خانگی، خودروها تا صنایعی مثل پالایشگاه، نیروگاه، پتروشیمی و سیمان نیز از کاربردهای این علم استفاده می‌کنند. این رشته به سه گرایش طراحی مکاترونیکی ربات، خودکارسازی(اتوماسیون) و رابط انسان با ماشین تقسیم می‌گردد. در حقیقت توسط این علم می‌توان سیستم‌های مکانیکی را به صورت خودکار درآورد. سیستم‌های ترمز ABS در اتومبیل، دستگاه‌های CNC و کلیه سیستم‌های اتوماسیون را می‌توان از نمونه‌های بارز این علم می داند.

***

امروزه فناوری ای تحت عنوان مکاترونیک در بسیاری از زمینه ها  کاربرد داشته و کارایی آن روز به روز در حال گسترش میباشد. از این مکاترونیک امروزه در صنعت اتوموبیل سازی استفاده میشود به این معنا که در حال حاضر به جای کاربراتور از موتورهایی که دارای کنترل الکترونیکی میباشند در صنعت اتوموبیل سازی استفاده میگردد چرا که مصرف سوخت و آلودگی های ناشی از مصرف سوخت را کاهش میدهد. امروزه کاربرد سیستم مکاترونیک را میتوانیم در ترمزهای ضد قفل  فرمانهای الکتریکی و هیدرولیکی و سیستم تهویه هوای اتوماتیک نیز مشاهده نماییم. در محصولات خانگی هم میوانیم ماشین لباسشویی های خانگی را نام ببریم چرا که عملکرد این سیستم با صرفه جویی در مصرف آب و برق به شکل هوشمندانه میباشد که همین موضوع منجر به بهبود کیفیت این وسایل شده است.
به کاربرد مکاترونیک در صنایع ادارى، نیز  مى توان به چاپگرها و اسکنرهاى لیزرى و نیز دستگاه کپی های دیجیتال اشاره کرد که هر یک از این وسایل جزو محصولات مکاترونیکی به شمار میروند. همچنین در صنعت دفاعی هم بایستی به سلاح های هوشمند و نیز سیستم هدایت کننده موشک ها نیز اشاره نمود.

تاریخچه مکاترونیک در ایران

در حال حاضر در سنوات جهت  گسترش و پیشرفت و ارتقای علمی - تخصصی ونیزتولید  شبکه ارتباطی بین  صاحب نظران، محققان و کارشناسان و نیز بهبود بخشیدن به مسایل  آموزشی و پژوهشی نیز مکاترونیک ها در ایران ایجاد گشتند  . انجمن مکاترونیک ایران در حقیقت  متولی  مکاترونیک در ایران به شمار میرود. انجمن مکاترونیک در حقیقت اولین  مجلهء علمی پژوهشی مکاترونیک در ایران میباشد که این فناوری را امروزه در دستور کار خود قرار داد.

در حال حاضر  مکاترونیک  در جای جای این جهان  شهرت یافته و شناخته شده میباشد . تعداد مجلات علمی و کنفرانس‌های مرتبط ب مکاترونیک نیز به شکلی فراگیر در حال ترویج و توسعه میباشد . در زمینه صنعت نـیز شرکـت‌های بین المـللی با استفاده و کمک گرفتن  از این تخصص اقدام به تولید و عرضه محصولاتی کرده‌اند که طیف آن از دوربین‌های پیشرفته، ربات‌های انسان گون، دستگاه‌های پزشکی و خودروهای هوشمند گرفته تا محصولات بدیع نظامی و هوا فضایی میباشد. علم مکاترونیک در ایراننزدیک به 20 سال دارای سابقه میباشد که با توجه به کاربرد محصولات پیچیده ایجاد ساختارهایی برای توسعه مکاترونیک نیز حائز اهمیت گشت . مکاترونیک در علم مکانیک به معنی الکترونیک و محاسبات کامپیوتری میباشد که از ترکیب این دو دانش نیز شکل گرفته است . مهندسی مکاترونیک منجر میشود تا قادر باشیم که سیستم هایی را ساده و با اطمینان بیشتری طراحی نماییم . در واقع سیستمهایی که درعین سادگی ای که دارند با دقت بسیار بالا و نیز با عملکردی هوشمندانه نیز عمل نمایند و خود را با شرایط محیطی نیز وفق دهند.

لغت مکاترونیک برای نخستین بار در سال ۱۹۶۹ و از سوی آقای تتسورو موری (Tetsuro Mori) مهندس ارشد شرکت یاسکاوا (YASKAWA) ژاپن مطرح گشت. در حال حاضر  ماژولهای مکاترونیکیزیادی  در صنایع گوناگون موجود میباشد که توسط  آنها اغلب کارهای پیچیده ساده شده است. به عنوان نمونه میتوانیم به سیستم ضد قفل یک خودرو را که در حقیقت یک ماژول الکترونیکی میباشد اشاره نمود.

***

معرفی بیشتر مکاترونیک

ترکیبی از دانش های مکانیک ، الکترونیک و محاسبات کامپیوتری می باشد. قابلیت طراحی سیستم هایی ساده تر و مطمئن تر ، که با تمام سادگی و اقتصادی بودن ، بسیار دقیق و هوشمند عمل می کنند. اکنون ماژول های مکاترونیکی زیادی در صنایع گوناگون موجود است که به کمک آنها خیلی از کارهای پیچیده ، ساده می شود. مثلا سیستم ضد قفل یک خودرو را می توان یک ماژول مکاترونیکی دانست.دارای کاربرد های دیگری در پالایشگاه ها ، صنایع فولاد ،صنایع سیمان ، رباتیک ، مهندسی پزشکی و .... می باشد.

کاربرد فناورى مکاترونیک

در زمینه های زیادی گسترش یافته است. در صنایع خودروسازى، استفاده از موتورهاى با کنترل الکترونیکى به جاى کنترل کننده سنتى آن یعنى کاربراتور، باعث بهبود عملکرد موتور و کاهش مصرف سوخت و آلودگى ،سیستم ترمزهاى ضدقفل، سیستم تهویه هواى اتوماتیک،فرمان هاى با کمک الکتریکى –هیدرولیکى ، خودروهاى الکتریکى _ ترکیبى و… کاربرد بسیار دارد.

محصولات صنعتى با مصارف خانگى، مانند ماشین لباسشویى و یا خشک کن

محصولات صنعتى با کاربرد ادارى، مانندچاپگرها و اسکنرهاى لیزرى، دستگاه هاى کپى دیجیتال

صنایع دفاعى مانند سیستم هاى هدایت موشک و یا سلاح هاى هوشمند

شاخه ای تخصصی از مکاترونیک نیز امروزه وجود دارد که در زمینه نانو تکنولوژی فعالیت و تحقیق می کند.


کلمات کلیدی