メカトロニクスエンジニアリングとは何ですか？

メカトロニクスエンジニアリングは、機械的、電子的、制御的な側面で構成されるハイブリッド分野です。 リアルタイムで環境に対応できるデバイスの設計と製造に使用される規律です。 電気センサーが提供するフィードバックは、アクションを実行するコマンドを発行する中央コンピューターによって管理されます。 これらのコマンドは、デバイスの応答を支配し、それが新しい状況に残ります。 Mechatronics Engineeringは、人間の操作に完全に依存していない多くのシステムを設計するのに役立ちます。

メカトロニクス工学の最初の側面は、機械的な側面です。 機械工学は、機械内の物理的構造の設計に関係しています。 基礎となる機械工学は、大規模な力と動きのある物質に対処する物理学の分野であるメカニック科学です。 もう1つの貢献分野は、材料科学であり、エンジニアに製品の設計に使用する一連の材料を提供できます。 車の中で、たとえば、機械的側面は、体、シャーシ、エンジンを構成します。

メカトロニクスエンジニアリングのもう1つの必要なコンポーネントは、電子面です。 電子工学は、電動充電粒子の動きを使用して動作する実用的なデバイスの設計に関係しています。 この電気の流れは、エネルギーと情報の両方を輸送するために使用できます。 電気エネルギーを使用して、電気モーターを介してメカトロニクスデバイスに電力を供給することができます。 センサーによって生成される情報は、中央制御システムによって管理できます。

メカトロニクス工学に必要な最終要素は、何らかの形の制御です。 制御理論は、動的システムで最適な状態を維持することに関係しています。 環境内の現在の状態に関するフィードバックを取得し、決定を下し、何らかのアクションを実行するコマンドを発行することで機能します。 オブジェクトが最適な状態から遠く離れている場合、その状態に到達するためにより強く応答する可能性があります。 メカトロニクスデバイスでは、コントロールは通常、マイクロプロセッサによって管理されます。これは、中央処理機能を備えた単一の統合回路です。

メカトロニクスデバイスは、多くの社会で広まっています。 たとえば、車は機械システムと電気システムと中央のコンピューターを組み合わせています。 多くの電気センサーは、速度、燃料レベル、エンジン温度など、車の状態に関する情報を検出します。 これらの信号は、車のコンピューターへの電気経路によって輸送されるため、対応する方法を決定します。 燃料が低すぎる場合、またはエンジンが熱すぎる場合、コンピューターはコマンドを発行してオペレーターに警告メッセージを表示する場合があります。

車では、意思決定のタスクはコンピューターとオペレーターによって共有されます。 一方、多くのメカトロニクスデバイスは、人間によってリアルタイムで操作されていません。 宇宙船は多くの場合、オンボードコンピューターを使用してリアルタイムで決定を下す必要があります。宇宙船と地球の間の効果の遅延。 火星探査ローバーは数分の通信遅延を持っていたため、中央のコンピューターを使用して多くの迅速なナビゲーション決定を行いました。 この能力がなければ、ローバーは地球上のオペレーターが脅威に気付いた時までに棚から落ちたり、物体に詰まっていたかもしれません。