Учебное пособие Харьков 014 удк

14 
томатического управления, проектирования систем, с целью про-
ектирования и производства конкурентоспособной продукции. Мехат-
роника – мультидисциплинарное техническое системное проектиро-
вание, которое исключает разделение разработки по каждой из 
дисциплин. 
Современные тенденции развития промышленности обуслав-
ливают следующую трактовку: 
Мехатроника – область науки, посвященная анализу исполни-
тельных состояний мехатронных объектов и функционального 
взаимодействия механических, энергетических и информационных 
процессов между ними и с внешней средой, а также синтезу мехат-
ронных объектов. С другой стороны, мехатроника – область техни-
ки, обеспечивающая полный жизненный цикл мехатронного объекта. 
Мехатронный объект синтезируется на синергетическом 
объединении узлов точной механики с электронными, электротех-
ническими и компьютерными компонентами, обеспечивающими про-
ектирование и производство качественно новых модулей, систем, 
машин с интеллектуальным управлением их функциональными сос-
тояниями (в т.ч. движениями). 
Поскольку базовая терминология мехатроники на данный 
момент не сформирована, то в ряде работ решается задача система-
тизации и уточнения основных понятий по примеру построения 
научно обоснованной терминологии, например, в области теории 
управления. И эта задача актуальна, так как отсутствие единой, 
упорядоченной терминологии приводит к тому, что один термин 
может иметь несколько значений (многозначность), или для одного 
понятия применяется несколько терминов (синонимия). 
На данный момент предлагается иерархия терминов мехатро-
ники. В этой иерархии, термин «мехатронный объект» – это обобща-
ющее понятие, которое включает в себя мехатронные систему, 
агрегат, модуль или узел. 
К первому уровню относят мехатронный узел или мехатронный 
модуль. Мехатронный модуль – унифицированный мехатронный 
объект, имеющий автономную документацию и предназначенный, 
как правило, для реализации движений по одной координате. Приме-
рами мехатронных модулей служат части станков – шпиндельная 
бабка, поворотный стол. В качестве модулей могут выступать 

15
двигатели, редукторы и т.п. Более сложные модули (автономные 
приводы) – мотор-редуктор, мотор-колесо, мотор-шпиндель, мотор-
барабан и поворотный стол. Узел принципиально отличается от 
модуля тем, что он не унифицирован. 
Второй уровень – агрегат (машина), включающий в себя 
несколько модулей, предназначенных для реализации заданных 
движений в условиях взаимодействия с внешней средой. Примеры 
агрегатов – промышленные роботы, станки с ЧПУ и т.д. 
Третий уровень – мехатронная система, состоящая из несколь-
ких агрегатов или агрегата и ряда отдельных модулей, т.е. из 
объектов одинаковых или разных низших уровней. Система – 
совокупность компонентов, каким-либо образом связанных между 
собой: подчиненных определенному отношению, зависимости или 
закономерности; действующих как одно целое. Она полностью 
отвечает этому определению как совокупность механических, элект-
ронных и управляющих компонентов, образующих синергетическое 
единство, действующее как одно целое. 
Примеры мехатронных систем – гибкие производственные 
системы или современные автомобили. 
Термин «устройство» применяется как общее название для узла 
(модуля), агрегата (машины). Термин «прибор» относится к измери-
тельным и регулирующим устройствам, предназначенным для полу-
чения и преобразования информации. 
В дальнейшем к высшему уровню мехатронного объекта воз-
можно будет причислить комплекс, объединяющий несколько сис-
тем, либо систему и другие мехатронные объекты различных низших 
уровней. Определение комплекса в фундаментальном словаре 
механики машин отсутствует, а в энциклопедическом словаре дается 
как совокупность предметов, составляющих одно целое. Считается, 
что в перспективе мехатронные машины и системы будут объеди-
няться в комплексы на основе единых интеграционных платформ 
(этот термин четко не определен). 
Термин «машина» был выведен из иерархии, поскольку в 
фундаментальном словаре механики машин он отождествлен с 
агрегатом, а в некоторых работах Артоболевского И.И. машина с 
приводом называется агрегатом. Соответственно термин «машина» 
можно оставить как синоним термина «агрегат». 

16 
Мехатронные технологии – информационные технологии 
управления движением, т.е. реализация с помощью информационных 
технологий сложных законов исполнительных движений, которые по 
тем или иным причинам не могли быть реализованы с использо-
ванием традиционных технологий ранее. Например, интеллектуа-
лизация металлорежущих станков и достижения в области динамики 
резания позволяют с помощью данных технологий управлять различ-
ными видами колебаний, динамической характеристикой технологи-
ческой системы, корректировать возникающие недостатки этой 
системы и т.д. 
Важным является определение признаков мехатронности. Меха-
тронными объектами являются большинство современных электро-
механических систем с управлением. Очень многие электронные 
объекты фактически являются мехатронными. 
К объектам разной степени мехатронности или уровней интег-
рации можно отнести станки с ЧПУ, промышленные и специальные 
роботы, многие образцы авиакосмической, военной техники и авто-
мобилестроения. 
Мехатронными являются офисная техника (факсы, копиры), 
средства вычислительной техники (плоттеры, принтеры, дисководы), 
видеотехника (видеомагнитофоны), бытовая техника (стиральные, 
швейные, посудомоечные и др. машины-автоматы), нетрадиционные 
транспортные средства (электровелосипеды, грузовые тележки, 
электророллеры, инвалидные коляски), тренажеры для подготовки 
пилотов и операторов, шоу-индустрия (системы звукового и свето-
вого оформления). 
Мехатронность объектов – динамическое явление, формируемое 
в процессе их эволюционного развития и совершенствования. 
Отсюда и различная степень интеграции компонентов и уровня их 
интеллектуализации. 
К полностью мехатронным относят объекты, в которых реали-
зована максимально возможная степень интеграции в сочетании с 
наивысшим уровнем интеллектуализации.
В настоящее время большей частью применяют мехатронизи-
рованные объекты, чем в значительной мере и определяется 
настоящий период развития мехатроники. 

жүктеу/скачать 23,07 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: