Лекция 1 по дисциплине «Основы мехатроники и робототехники» тема: «Введение. Предпосылки развития мехатроники» Мамонова Татьяна Егоровна - презентация

1 Лекция 1 по дисциплине «Основы мехатроники и робототехники» тема: «Введение. Предпосылки развития мехатроники» Мамонова Татьяна Егоровна гр. 8Е21

2 Рейтинг 1 РефератЛБЗащита реферата Контроль- ные работы Экзамен

3 Литература Основная литература 1. Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение: учеб. Пособие для студентов вузов. – 2-е изд., стер. – М.: Машиностроение, с. 2. Интеллектуальные роботы: учебное пособие для вузов / И. А. Каляев [и др.]; под ред. Е. И. Юревича. Москва: Машиностроение, с. 3. Карнаухов Н.Ф. Электромеханические и мехатронные системы. – Ростов н/Д: Феникс, с. 4. Келим Ю. М. Типовые элементы систем автоматического управления: учебное пособие / Ю. М. Келим. Москва: Форум Инфра-М, с. 2

4 Дополнительная литература 1. В.А. Лопота, Е.И. Юревич. Миниатюризация и интеллектуализация техники – глобальная тенденция XXI века. Микросистемная техника, 1, Подураев Ю.В., Кулешов В.С. Принципы построения и современные тенденции развития мехатронных систем // Мехатроника С Смирнов А.Б. Мехатронные системы микроперемещений. Мехатроника, Автоматизация, Управление, 6, Юревич Е. И., Игнатова Е. И. Основные принципы мехатроники. Мехатроника, Автоматизация, Управление, 3, Internet-ресурсы 1. Подураев Ю. В. Мехатроника: основы, методы, применение: учеб. пособие / Ю. В. Подураев. Москва: Машиностроение, с.: URL: 3

5 Введение Современный термин «Мехатроника» («Mechatronics»), согласно японским источникам, был введен фирмой Yaskawa Electric в 1969 г. и зарегистрирован как торговая марка в 1972 г. Это название получено комбинацией слов «МЕХАника» и «ЭлекТРОНИКА». 4

6 Объединение этих понятий в едином словосочетании означает интеграцию знаний в соответствующих областях науки и техники, которая позволила совершить качественный скачок в создании техники новых поколений и производстве новейших видов систем и оборудования. Мехатроника расширила границы традиционной электромеханики. 5

7 Определение мехатроники Мехатроника – отрасль науки, включающую в себя анализ, проектирование, синтез и отбор систем, которые комбинируют электронные и механические узлы (компоненты), с современными средствами управления и микропроцессорами. 6

8 Общая закономерность научно-технического развития во всех сферах человеческой деятельности - прогрессирующее усложнение, интеграция и интенсификация техники. Сложившиеся в последние годы общие тенденции развития техники и технологии, которые обещают революционную перестройку буквально всех сфер человеческой деятельности, включая решение указанной проблемы, - это миниатюризация и интеллектуализация. Эти тенденции постепенно как форма и содержание сливаются в микросистемную мехатронную технику 7

9 Функциональный состав технических систем и комплексов 8

10 Мехатронные модули, робототехнические и автоматические системы 9

11 10

12 Межотраслевой характер и государственная важность указанных выше проблем, поставили вопрос об: унификации и стандартизации компонентов, на базе которых создаются современные системы, разработке принципов и методик проектирования технических систем на их основе. Такой подход позволяет значительно сократить расходы и сроки решения комплексной проблемы в государственном масштабе при одновременном повышении качества ее решений. 11

13 Основная цель Создание системы функционально и конструктивно унифицированных интеллектуальных мехатронных модулей как основы наукоемкой техники нового поколения, а также и модернизации действующей техники. 12

14 Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи анализ потребностей в перспективных робототехнических, автоматических и биотехнических системах; разработка унифицированных мехатронных модулей; разработка принципов и методов модульного проектирования технических и биотехнических систем; 13

15 создание базовых модульных мини- и микротехнических и биотехнических систем промышленного и специального назначения наземного, водного, воздушного и космического базирования; разработка и согласование с заинтересованными министерствами и ведомствами программы организации производства мехатронных модулей; модернизация на основе этих модулей действующего поколения важнейшей техники; организация подготовки и переподготовки кадров в области микротехники и микротехнологий по заявкам заинтересованных министерств и ведомств. 14

16 Основные научно-технические аспекты перечисленных перспективных направлений и задач трехмерные микротехнологии мехатронных модулей; интеллектуальные микроэлектронные нейронные модульные структуры обработки информации; микроэлектромеханические системы приводов типа искусственных мышц; аппаратно-программное обеспечение для согласования компонентов компьютеризированных промышленных и специальных комплексов с обеспечением защиты информации; интеллектуальные микросистемные интерфейсы для человека-оператора с обеспечением "эффекта присутствия". 15

17 Развитие компонентов технических систем 16

18 Основными компонентами, сдерживающими дальнейшую миниатюризацию технических систем, являются исполнительные (силовые) компоненты. Они до настоящего времени базируются в основном на технических идеях двигателей XIX века. Будущий прогресс технических систем связан с созданием микроминиатюрных машин и механизмов типа искусственных мышц на базе 3D-микросистемных технологий. 17

19 Развитие технических систем (роботы и автоматы) 18

20 Интеграция типовых элементов в современные технические системы 19

21 Таким образом Аналогичным образом ранее шло развитие электромеханики как науки, использующей достижения электротехники и механики при создании приводных исполнительных систем широкого назначения. Интеграция электромеханики и микроэлектроники привела к появлению комплектных интегрированных мехатронных модулей движения рабочих органов и узлов машин, а также создаваемого на их основе оборудования. Именно в этом направлении наиболее активно развивалась мехатроника в нашей стране. 20

22 Спасибо за внимание