Hvad er mekatronikteknik?
Mekatronikteknik er en hybrid disciplin, der består af mekaniske, elektroniske og kontrolaspekter. Det er den disciplin, der bruges til at designe og fremstille enheder, der kan reagere på deres miljøer i realtid. Feedback leveret af elektriske sensorer administreres af en central computer, der udsteder kommandoer til at udføre handlinger. Disse kommandoer styrer enhedens respons, hvilket igen efterlader det i en ny situation. Mekatronikteknik er nyttigt til at designe mange systemer, der ikke helt stoler på menneskelig drift.
Det første aspekt af mekatronikteknik er det mekaniske aspekt. Maskinteknik drejer sig om design af fysiske strukturer i en maskine. Underliggende maskinteknik er videnskaben om mekanik, som er en gren af fysik, der adresserer kræfter og stof i stor skala i bevægelse. Et andet medvirkende felt er materialevidenskab, som kan give ingeniører en pakke med materialer til brug i design af produkter. I en bil vil det mekaniske aspekt f.eks. Omfatte karosseri, chassis og motor.
En anden nødvendig komponent i mekatronikteknik er det elektroniske aspekt. Elektronisk konstruktion beskæftiger sig med design af praktiske enheder, der bruger bevægelsen af elektrisk ladede partikler til at fungere. Denne strøm af elektricitet kan bruges til at transportere både energi og information. Elektrisk energi kan bruges til at drive en mekatronisk enhed gennem en elektrisk motor. Information produceret af sensorer kan styres af et centralt kontrolsystem.
Det sidste element, der kræves i mekatronikteknik, er en form for kontrol. Kontrolteori handler om at opretholde en vis optimal tilstand i et dynamisk system. Det fungerer ved at få feedback om dets aktuelle tilstand i et miljø, træffe en beslutning og derefter udstede kommandoer til at tage nogle handlinger. Når et objekt er længere væk fra sin optimale tilstand, reagerer det måske stærkere for at nå denne tilstand. I en mekatronisk enhed styres styring typisk af en mikroprocessor - et enkelt integreret kredsløb med en central processorkapacitet.
Mekatroniske enheder er udbredt i mange samfund. En bil, for eksempel, kombinerer mekaniske systemer med elektriske systemer og en central computer. Mange elektriske sensorer registrerer information om bilens tilstand, såsom hastighed, brændstofniveau og motortemperatur. Disse signaler transporteres med elektriske stier til bilens computer, som træffer beslutninger om, hvordan de skal reagere. Hvis der er for lavt brændstof, eller motoren er for varm, udsender computeren muligvis en kommando til at vise en advarselsmeddelelse til operatøren.
I en bil deles opgaven med at tage beslutninger af en computer og en operatør. Mange mechatronics-enheder betjenes på den anden side ikke i realtid af mennesker. Rumfartøjer skal ofte bruge ombordcomputere til at træffe beslutninger i realtid, fordi der er en kommunikationsforsinkelse mellem rumfartøjet og Jorden. Mars Exploration Rovers havde en kommunikationsforsinkelse på flere minutter og brugte derfor en central computer til at tage mange hurtige navigationsbeslutninger. Uden denne kapacitet kunne roverne være faldet ud af en afsats eller sat sig fast ved en genstand af det tidspunkt, hvor operatører på Jorden bemærkede truslerne.