¿Qué es la ingeniería mechatrónica?
Mechatronics Engineering es una disciplina híbrida que consiste en aspectos mecánicos, electrónicos y de control. Es la disciplina utilizada para diseñar y fabricar dispositivos que pueden responder a sus entornos en tiempo real. La retroalimentación proporcionada por los sensores eléctricos es administrado por una computadora central que emite comandos para tomar medidas. Estos comandos rigen la respuesta del dispositivo, que a su vez lo deja en una nueva situación. La ingeniería mechatrónica es útil para diseñar muchos sistemas que no dependen completamente de la operación humana.
El primer aspecto de la ingeniería mechatrónica es el aspecto mecánico. La ingeniería mecánica se refiere al diseño de estructuras físicas en una máquina. La ingeniería mecánica subyacente es la ciencia de la mecánica, que es una rama de la física que aborda las fuerzas a gran escala y la materia en movimiento. Otro campo que contribuye es la ciencia de los materiales, que puede brindar a los ingenieros un conjunto de materiales para usar en el diseño de productos. En un coche, elEl aspecto mecánico comprendería el cuerpo, el chasis y el motor, por ejemplo.
Otro componente necesario de la ingeniería mechatrónica es el aspecto electrónico. La ingeniería electrónica se refiere al diseño de dispositivos prácticos que utilizan el movimiento de partículas cargadas eléctricamente para operar. Este flujo de electricidad se puede utilizar para transportar energía e información. La energía eléctrica se puede usar para alimentar un dispositivo mecatrónico a través de un motor eléctrico. La información producida por los sensores puede ser administrada por un sistema de control central.
El elemento final requerido en la ingeniería de mechatronics es alguna forma de control. La teoría del control se refiere a mantener algún estado óptimo en un sistema dinámico. Funciona obteniendo comentarios sobre su estado actual en un entorno, tomando una decisión y luego emitiendo comandos para tomar algunas medidas. Cuando un objeto está más lejos de su estado óptimo,Puede responder más fuertemente llegar a ese estado. En un dispositivo mechatrónico, el control típicamente es manejado por un microprocesador, un circuito integrado único con una capacidad de procesamiento central.
Los dispositivos mechatrónicos están muy extendidos en muchas sociedades. Un automóvil, por ejemplo, combina sistemas mecánicos con sistemas eléctricos y una computadora central. Muchos sensores eléctricos detectan información sobre el estado del automóvil, como su velocidad, nivel de combustible y temperatura del motor. Estas señales son transportadas por vías eléctricas a la computadora del automóvil, lo que toma decisiones sobre cómo responder. Si el combustible es demasiado bajo o el motor está demasiado caliente, la computadora puede emitir un comando para mostrar un mensaje de advertencia al operador.
En un automóvil, la tarea de tomar decisiones es compartida por una computadora y un operador. Muchos dispositivos mechatrónicos, por otro lado, no son operados en tiempo real por humanos. La nave espacial a menudo debe usar computadoras a bordo para tomar decisiones en tiempo real porque hay una comunicaciónretraso de ication entre la nave espacial y la tierra. Los Rovers de exploración de Marte tuvieron un retraso en la comunicación de varios minutos y, por lo tanto, utilizaron una computadora central para tomar muchas decisiones de navegación rápidas. Sin esta capacidad, los Rovers podrían haberse caído de una repisa o haber sido atascado por un objeto por el momento en que los operadores en la Tierra notaron las amenazas.