메카트로닉스 공학이란 무엇입니까?

메카트로닉스 엔지니어링은 기계, 전자 및 제어 측면으로 구성된 하이브리드 분야입니다. 실시간으로 환경에 반응 할 수있는 장치를 설계하고 제조하는 데 사용되는 분야입니다. 전기 센서가 제공하는 피드백은 조치를 수행하는 명령을 발행하는 중앙 컴퓨터에 의해 관리됩니다. 이 명령은 장치의 응답을 제어하여 새로운 상황에 놓입니다. Mechatronics 엔지니어링은 전적으로 사람의 운영에 의존하지 않는 많은 시스템을 설계하는 데 유용합니다.

메카트로닉스 공학의 첫 번째 측면은 기계적 측면입니다. 기계 공학은 기계의 물리적 구조 설계와 관련이 있습니다. 기본 기계 공학은 역학의 과학으로, 대규모 힘과 운동 물질을 다루는 물리학의 한 부분입니다. 또 다른 기여 분야는 재료 과학으로, 엔지니어는 제품 설계에 사용할 재료 모음을 제공 할 수 있습니다. 자동차에서, 기계적 측면은 예를 들어 차체, 섀시 및 엔진을 포함 할 것이다.

메카트로닉스 공학의 또 다른 필수 구성 요소는 전자적 측면입니다. 전자 공학은 전기적으로 충전 된 입자의 움직임을 사용하여 작동하는 실용적인 장치의 설계와 관련이 있습니다. 이 전기 흐름은 에너지와 정보를 모두 전송하는 데 사용될 수 있습니다. 전기 에너지는 전기 모터를 통해 메카 트로닉 장치에 전력을 공급하는데 사용될 수있다. 센서로 생성 된 정보는 중앙 제어 시스템으로 관리 할 수 ​​있습니다.

메카트로닉스 엔지니어링에 필요한 최종 요소는 일종의 제어입니다. 제어 이론은 동적 시스템에서 최적 상태를 유지하는 것과 관련이 있습니다. 환경에서 현재 상태에 대한 피드백을 얻고 결정을 내린 후 조치를 취하기위한 명령을 실행하여 작동합니다. 객체가 최적 상태에서 멀어지면 해당 상태에 도달하기 위해 더 강하게 반응 할 수 있습니다. 메카 트로닉 장치에서 제어는 일반적으로 중앙 처리 기능이있는 단일 집적 회로 인 마이크로 프로세서에 의해 관리됩니다.

메카 트로닉 장치는 많은 사회에서 널리 퍼져 있습니다. 예를 들어 자동차는 기계 시스템과 전기 시스템 및 중앙 컴퓨터를 결합합니다. 많은 전기 센서가 속도, 연료 수준 및 엔진 온도와 같은 자동차 상태에 대한 정보를 감지합니다. 이러한 신호는 전기 경로를 통해 차량의 컴퓨터로 전송되어 응답 방법을 결정합니다. 연료가 너무 부족하거나 엔진이 너무 뜨거우면 컴퓨터에서 경고 메시지를 표시하는 명령을 내릴 수 있습니다.

자동차에서 의사 결정 작업은 컴퓨터와 운영자가 공유합니다. 반면에 많은 메카트로닉스 장치는 인간에 의해 실시간으로 작동되지 않습니다. 우주선은 종종 우주선과 지구 사이에 통신 지연이 있기 때문에 실시간으로 결정을 내리기 위해 온보드 컴퓨터를 사용해야합니다. 화성 탐사 로버는 몇 분의 통신 지연이 있었으므로 중앙 컴퓨터를 사용하여 많은 빠른 탐색 결정을 내 렸습니다. 이 기능이 없으면 로버는 지구의 운영자가 위협을 감지 한 시점에 난간에서 떨어 졌거나 물체에 걸리게됩니다.