مهندسی مکاترونیک
مکاترونیک (یا مهندسی مکانیک و الکــترونیک) تلفیق سه رشتهٔ مهندسی مکانیک، مهندسی الکترونیک و مهندسی کامپیوتر است. این رشته سعی بر آن دارد تا نگاهی یکپارچه به سیستمهای تشکیل شده از اجزای مکانیکی - الکترونیکی - کنترلی و نرمافزار داشته باشد∗. واژهٔ مکاترونیک توجه شمارا به علم مکانیک و الکترونیک جلب میکند. اما هدف مکاترونیک ایجاد و استفاده از ارتباط داخلیِ میانرشتههای مهندسی مرتبط با اتوماسیون و خودکارسازی است، تا یک نمایه از کنترلِ پیشرفته را در سیستمهای ترکیبی به خدمت بگیرد.
محتویات |
[ویرایش] مهندسی مکاترونیک
- علم مهندسی مکاترونیک یک مجموعهٔ بینرشتهای تلفیقی از پوشش اهداف مشترک رشتههای مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی کنترل، مهندسی کامپیوتر، مهندسی مولکولی ( از نانوشیمی و بیولوژی) پدیدآمدهاست. هدف مکاترونیک این است که به سیستمهای سادهتر، ارزانتر، راحتتر و انعطافپذیرتر دست یابیم.در نگاه دیگر فارغ التحصیلان رشته مهندسی مکاترونیک با دید جامعی که از علوم مهندسی ( الکترونیک - مکانیک - کامپیوتر ) دارند می توانند بر اجرای طرح های مهندسی، نظارت داشته و برای آنها برنامه ریزی نمایند .
[ویرایش] تاریخچه
- آقای تسورو موری یک مهندس ژاپنی شرکت یاسکاوا، در سال ۱۹۶۹ میلادی واژهٔ مکاترونیک را ابداع کرد و بهکار برد. واژهٔ مکاترونیک جایگزین واژهٔ سیستمهای الکترومکانیکی شد و تا حدی کمتر هم بهجای مهندسی کنترل و اتوماسیون بهکار گرفتهمیشود.
[ویرایش] توصیف
- علم مهندسی سایبرنتیک، با مسألهٔ مهندسی کنترل سیستمهای مکانیکی سر و کار دارد. مکاترونیک برای کنترل یا تنظیم چنین سیستمهایی بهکار گرفته میشود(نظریه کنترل، یا به فارسی نظریه کنترل را ببینید). با پیوست ماژولهای مکاترونیک، اهداف تولید دستیافتنی میشود. همچنین قابلیت در دسترسبودن و انعطافپذیری در مجموعهٔ تولید بهدست میآید. تجهیزات تولید مدرن شامل ماژولهای مکاترونیکی میشود که بر مبنای یک ساختار کنترلی هدفمند، در کنار یکدیگر قرار گرفتهاند. شناختهشدهترین ساختارها عبارتند از: ارتباط زنجیرهای و ترکیبی. روشهایی برای دستیابی به یک اثر فنی به وسیله الگوریتمهای کنترل بیان میشوند، که ممکن است از روشهای ساختیافته در طرح استفاده شود یا خیر. در رشتهٔ مکاترونیک، سیستمهای هایبرید مهم شامل: سیستمهای تولید، راهاندازهای هَمـکُـنِشی، روباتهای اکتشاف فضایی، زیرسیستمهای خودکار از قبیل سیستمهای ترمزگیری ضدقفل، همچنین تجهیزاتی پر کاربرد در زندگی روزانهٔ ما، از قبیل دوربینهای عکاسی با قابلیت تنظیم خودکار تصویر، ویدئو، دیسکهای سخت، پخشکنندههای لوح فشرده، ماشینهای لباسشویی و ... میشود. یک فرد با درجه مهندسی مکاترونیک، معمولاً درسهایی در موضوعات ریاضیات مهندسی، مکانیک، طراحی اجزای ماشین، طراحی مکانیکی، ترمودینایک، مدارات و سیستمها، الکترونیک و مخابرات، نظریه کنترل، برنامهنویسی، پردازش سیگنالهای دیجیتالی، مهندسی قدرت، رباتیک را میگذراند و معمولاً یک پایاننامه در سال آخر خواهد داشت.
[ویرایش] کاربرد
اتوماسیون. سرو مکانیک. حسگرها و سیستمهای کنترل. مهندسی اتومبیل، در طرح زیرسیستمها از قبیل سیستمهای ترمزگیری ضدقفل. مهندسی کامپیوتر، در طرح مکانیزمهایی مانند راهیاندازهای کامپیوتری.
[ویرایش] سابقه مکاترونیک در ایران
در سنوات اخیر به منظور گسترش و پیشبرد و ارتقای علمی - تخصصی و ایجاد شبکه ارتباطی میان صاحب نظران، محققان و کارشناسان و بهبود بخشیدن به امور آموزشی و پژوهشی در زمینههای مرتبط با علم مکاترونیک، انجمن مکاترونیک در ایران تشکیل گردیدهاست . انجمن مکاترونیک ایران متولی آکادمیک این رشته در ایران است. این انجمن نخستین مجلهٔ علمی پژوهشی مکاترونیک ایران را نیز در دستور کار دارد. امروزه زمینه تخصصی مکاترونیک در همه جای جهان شناخته شدهاست . تعداد مجلات علمی و کنفرانسهای مختص رشته مکاترونیک نیز به صورتی فراگیر در حال گسترش است . در حــوزه صنعت نـیز شرکـتهای بین المـللی با بهره گیری از این تخصص اقدام به تولید و عرضه محصولاتی کردهاند که طیف آن از دوربینهای پیشرفته، رباتهای انسان گون، دستگاههای پزشکی و خودروهای هوشمند گرفته تا محصولات بدیع نظامی و هوا فضایی است. علم مکاترونیک در ایران نیز سابقهای ۱۵ تا ۲۰ساله داشته . و با توجه به کاربرد روزافزون محصولات پیچیده و مرکب در صنایع کشور، ضرورت ایجاد ساختارهای جدید برای توسعه دانش مکاترونیک و تربیت نیروهای متخصص روز آمد اهمیت ویژهای پیدا کردهاست. با توجه به ماهیت میان رشتهای دانش مکاترونیک و حجم وسیعی از تولیدات عملی کشور که عملاً ارتباط مستقیمی با تخصص مکاترونیک دارند، تأسیس دورههای آموزشی مکاترونیک در هنرستانهای فنی، آموزشکدهها و دانشگاهها، به عنوان محملی برای تشویق و تسهیل تعاملات عملی و فناوری ضروری به نظر میرسید. با توجه به تولید دستگاههای هوشمند، نیاز به این رشته نمود بسیاری پیدا کرد. امروزه از لوازم خانگی، خودروها تا صنایعی مثل پالایشگاه، نیروگاه، پتروشیمی و سیمان نیز از کاربردهای این علم استفاده میکنند. این رشته به سه گرایش طراحی مکاترونیکی ربات، خودکارسازی(اتوماسیون) و رابط انسان با ماشین تقسیم میگردد. در حقیقت توسط این علم میتوان سیستمهای مکانیکی را به صورت خودکار درآورد. سیستمهای ترمز ABS در اتومبیل، دستگاههای CNC و کلیه سیستمهای اتوماسیون را میتوان از نمونههای بارز این علم دانست.
[ویرایش] دانشگاههای ایران
رشتهٔ مکاترونیک از سال ۱۳۸۳ در دانشگاههای ایران تشکیل شدهاست. رشتهٔ مکاترونیک توسط اساتید مکانیک، و در برخی دانشگاهها توسط اساتید برق، و سایر دانشگاه ها توسط اساتید کامپیوتر مدیریت میشوند. طبیعتا نوع نگاه به مواد درسی نیز با نگرش مدیر گروههای دانشگاهها فرم میپذیرد.
دانشگاه های ایران که مکاترونیک را در مقطع کارشناسی ارایه می دهند:
- دانشگاه تربیت معلم سبزوار از سال 1388
- دانشگاه شاهرود از سال 1390
دانشگاه های ایران که مکاترونیک را در مقطع کارشناسی ارشد ارایه می دهند:
- دانشگاه صنعتی شریف (جذب دانشجو فقط از کنکور مکانیک)
- دانشگاه صنعتی امیرکبیر
- دانشگاه صنعتی خواجه نصیر
- دانشگاه تهران
- دانشگاه شاهرود
- دانشگاه سمنان
- دانشگاه اراک
- دانشگاه تبریز
- دانشگاه سیستان و بلوچستان (جذب دانشجو فقط از کنکور مکانیک)
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات(شعبه های تهران، کردستان، سمنان، کرمان، کرمانشاه)
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان
[ویرایش] میدان متنوع
یک زمینه از جنبههای متنوعی که مکاترونیک به آن وارد شده، رشته بیومکاترونیک است. بیومکاترونیک هدف بیومکاترونیک، یکپارچهسازی بخشهای مکانیکی با اجزای بدن انسان (معمولا جایگزینی یک قطعه از اسکلت با قطعات کوچک مکانیکی) است. این یک نسخه از واقعیت زندگی با ابزارهای مجازی است.( دانشگاه)
[ویرایش] مطالعه بیشتر
برای کسب اطلاعات بیشتر به زبان فارسی، متنهای زیر را مطالعه فرمایید.
- انجمن مکاترونیک ایران
- تضاد رباتیک با مکاترونیک
- چارت کارشناسی مهندسی مکاترونیک
- دروس کارشناسی ارشد مهندسی مکاترونیک
برای کسب اطلاعات بیشتر به زبان اصلی، متنهای زیر را مطالعه فرمایید.
- بیومکاترونیک
- سایبرنتیک
- فهرست عنوانهای مهندسی
- شرکت آمریکایی نشنال اینسترومنتز
- رباتیک
- مهندسی سیستمها
- مجلات مکاترونیک
