Was sind mechatronische Systeme?
Mechatronische Systeme sind Geräte, die aufgrund der Integration von Sensoren, Schaltkreisen und Bewegungskomponenten wie Aktoren weniger mechanische Teile aufweisen. Beispiele für solche Vorrichtungen sind hydraulische Servomotoren, drahtgesteuerte Getriebe, Roboter und sogar Waschmaschinen, die durch Logikschaltungen gesteuert werden. Die Mechatronik kombiniert verschiedene Ingenieurdisziplinen, darunter Mechanik, Computer, Steuerung und Elektronik, um zuverlässigere und kostengünstigere Maschinen zu bauen. Schaltkreise und andere informationstechnische Komponenten tragen häufig zur präzisen Steuerung solcher Produkte bei.
Auf mechatronische Systeme spezialisierte Unternehmen stellen häufig Automationsmaschinen und Robotik her. Einige von ihnen können High-Tech-Luftfahrtsysteme oder Energieerzeugungssysteme in kleinem Maßstab bauen. Miniaturmotoren und -aktuatoren, die in Bewegungssteuerungssysteme integriert sind, sind typischerweise ebenfalls in der Kategorie enthalten. Einige magnetische Aktuatoren können mikroskopische Bewegungen erzeugen, was häufig bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen oder anderen kleinen Bauteilen nützlich ist.
Kleine Motoren sind auch mechatronische Systeme, die eine lange Lebensdauer haben und stark genug sind, um in industriellen Umgebungen eingesetzt zu werden. Einige Piezomotoren eignen sich für kleine medizinische Geräte und Laborautomationssysteme. Andere können in Mikroskope, digitale Bildgebungssysteme und Maschinen zur Herstellung von Schaltkreisen eingebaut werden. Sensoren für Autos sind eine Form der Mechatronik, ebenso wie Ultraschallprozessoren, die in industrielle Schneid-, Schweiß- und Dispergieranwendungen integriert sind.
Mikrocomputer werden in der Regel zusammen mit Mikroprozessoren und Sensoren in mechatronische Systeme integriert. Die meisten Systeme stützen sich auf Signale, die basierend auf externen Rückmeldungen wie Temperatur oder Position an eine Kommunikationskomponente übertragen werden. Eine Zentraleinheit und eine Software verwenden häufig mathematische Funktionen, um ein Signal zu erzeugen, das an einen Signalaufbereiter ausgegeben wird. In einem Rückmeldemodul kann ein zum Ausgang proportionales Signal erzeugt und an eine Messeinheit weitergeleitet werden, wo es mit den ursprünglichen externen Signalen verglichen wird.
Mechatronische Systeme sind typischerweise solche, die eigenständig auf die äußere Umgebung reagieren und reagieren können. Ihre Herstellung und ihr Kauf sind manchmal teuer, und die komplexe Anordnung von Teilen kann zu Ausfällen führen. Die Verfügbarkeit von Arbeitsplätzen in der Mechatronik nimmt seit dem frühen 21. Jahrhundert vielerorts zu. Für eine Tätigkeit auf diesem Gebiet sind in der Regel Kenntnisse in den Bereichen Elektronik, Maschinenbau, Steuerungstechnik und Informationstechnologie erforderlich. Eine Hochschulausbildung auf Bachelor-, Master- oder Promotionsniveau oder ein Zertifikat sind im Allgemeinen wichtig. Eine Karriere kann sich auf einen bestimmten Aspekt des Engineerings, Managements oder der Softwareentwicklung konzentrieren.