Учебное пособие Харьков 014 удк
жүктеу/скачать 23,07 Mb. Pdf көрінісі
|
| гетическом объединении узлов точной механики с электронными,
электротехническими и компьютерными компонентами, обеспечи- вающими проектирование и производство качественно новых моду- лей, систем, машин и систем с интеллектуальным управлением их функциональными движениями. Oxford Illustrated Encyclopedia предлагает следующее определение: Мехатроника – японский термин для описания технологий, возникших на стыке электротехники, машиностроения и програм- много обеспечения. Включает проектирование, производство и изучает функционирование машин с «разумным» поведением, т.е. действующих по заданной программе. В википедии предлагается следующее определение термина: Мехатроника или инжиниринг мехатронных изделий – комбина- ция машиностроения, электроники, вычислительной техники и ав- 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:
|