O que é engenharia mecatrônica?
Engenharia Mecatrônica é uma disciplina híbrida que consiste em aspectos mecânicos, eletrônicos e de controle. É a disciplina usada para projetar e fabricar dispositivos que podem responder a seus ambientes em tempo real. O feedback fornecido pelos sensores elétricos é gerenciado por um computador central que emite comandos para tomar ações. Esses comandos governam a resposta do dispositivo, que por sua vez o deixa em uma nova situação. A engenharia mecatrônica é útil para projetar muitos sistemas que não dependem inteiramente da operação humana.
O primeiro aspecto da engenharia mecatrônica é o aspecto mecânico. A engenharia mecânica está preocupada com o design de estruturas físicas em uma máquina. A engenharia mecânica subjacente é a ciência da mecânica, que é um ramo da física que aborda forças em larga escala e matéria em movimento. Outro campo contribuinte é a ciência dos materiais, que pode dar aos engenheiros um conjunto de materiais para usar na criação de produtos. Em um carro, oO aspecto mecânico compreendia o corpo, o chassi e o motor, por exemplo.
Outro componente necessário da engenharia mecatrônica é o aspecto eletrônico. A engenharia eletrônica está preocupada com o design de dispositivos práticos que usam o movimento de partículas com carga eletrônica para operar. Esse fluxo de eletricidade pode ser usado para transportar energia e informação. A energia elétrica pode ser usada para alimentar um dispositivo mecatrônico através de um motor elétrico. As informações produzidas pelos sensores podem ser gerenciadas por um sistema de controle central.
O elemento final necessário na engenharia mecatrônica é uma forma de controle. A teoria do controle está preocupada em manter algum estado ideal em um sistema dinâmico. Ele funciona obtendo feedback sobre seu estado atual em um ambiente, tomando uma decisão e emitindo comandos para tomar alguma ação. Quando um objeto está mais longe de seu estado ideal,Pode responder mais fortemente para alcançar esse estado. Em um dispositivo mecatrônico, o controle é normalmente gerenciado por um microprocessador - um circuito integrado único com uma capacidade central de processamento.
Os dispositivos mecatrônicos são generalizados em muitas sociedades. Um carro, por exemplo, combina sistemas mecânicos com sistemas elétricos e um computador central. Muitos sensores elétricos detectam informações sobre o estado do carro, como velocidade, nível de combustível e temperatura do motor. Esses sinais são transportados por caminhos elétricos para o computador do carro, o que toma decisões sobre como responder. Se o combustível estiver muito baixo ou o motor estiver muito quente, o computador poderá emitir um comando para exibir uma mensagem de aviso para o operador.
Em um carro, a tarefa de tomar decisões é compartilhada por um computador e um operador. Muitos dispositivos mecatrônicos, por outro lado, não são operados em tempo real por seres humanos. A espaçonave geralmente deve usar computadores a bordo para tomar decisões em tempo real, porque há uma comunicaçãoAtraso de odos entre a espaçonave e a Terra. O Mars Exploration Rovers teve um atraso de comunicação de vários minutos e, portanto, usou um computador central para tomar muitas decisões rápidas de navegação. Sem essa capacidade, os Rovers poderiam ter caído de uma borda ou fico preso por um objeto quando os operadores da Terra notaram as ameaças.