Какова будущая тенденция развития мехатроники?

История развития и тенденции развития мехатронных технологий

С появлением электронной техники началось сочетание электронной техники и механической техники, но появление полупроводниковых интегральных схем, особенно после появления крупномасштабных интегральных схем, представленных микропроцессорами, технология «мехатроника» достигла значительного прогресса, что привлекло широкое внимание

(1) Процесс развития «мехатроники».

1. Появление станков с ЧПУ вписало первую страницу в историю «мехатроники»;

2. Технология микроэлектроники привносит жизненную силу в «мехатронику».

3. Развитие программируемых контроллеров, «силовой электроники» и т.д., обеспечивает прочный фундамент для «мехатроники»;

4. Новые технологии, такие как лазерные технологии, нечеткие технологии и информационные технологии, вывели «мехатронику» на новый уровень

(2) Тенденции развития мехатроники

1. Оптическая мехатроника.Общая мехатронная система состоит из сенсорных систем, энергетических систем, систем обработки информации, механических конструкций и других компонентов

2. Самодисциплина, систематизация распределения - гибкость.Будущие изделия мехатроники, системы управления и исполнения обладают достаточной «избыточностью», обладают сильной «гибкостью», лучше справляются с чрезвычайными ситуациями и спроектированы как «система распределения самодисциплины». В системе распределения самодисциплины каждая подсистема работает независимо друг от друга, а подсистема обслуживает общую систему, и в то же время имеет свою собственную «самодисциплину» и может по-разному реагировать в зависимости от различных условий окружающей среды. Она характеризуется тем, что подсистема может генерировать свою собственную информацию и присоединять полученную информацию, а конкретное «действие» может быть изменено в соответствии с общей предпосылкой. Таким образом, значительно повышается адаптивность (гибкость) системы, и на всю систему не влияет сбой одной подсистемы.

3. Голографическая систематизация - интеллектуальная. В будущем «голографические» характеристики изделий мехатроники будут становиться все более очевидными, а уровень интеллекта – все выше и выше. В основном это связано с развитием нечетких технологий и информационных технологий, особенно программного обеспечения и чипов. Кроме того, иерархическая структура системы также изменилась от простой ситуации «сверху вниз» к сложным двусторонним отношениям с большей избыточностью.

4. «Биопрограммное обеспечение» - биомиметическая систематизация. Мехатронные устройства будущего сильно зависят от информации и, как правило, структурно неустойчивы, когда они «статичны», но стабильны, когда они динамичны (работают). Это немного похоже на живой организм: когда система управления (мозг) перестает работать, организм «умирает», а когда система управления (мозг) работает, организм живет. В области исследований биомимикрии было обнаружено несколько превосходных организмов, способных обеспечить новые организмы для мехатронных продуктов, но то, как заставить эти новые организмы иметь живую «жизнь», все еще нуждается в дальнейшем изучении. Эта область исследований называется «биопрограмма» или «биосистема», а биология характеризуется интеграцией аппаратного обеспечения (тело) и программного обеспечения (мозг) и неразделима. Похоже, что, несмотря на то, что мехатронные продукты развиваются в направлении биологических систем, впереди еще долгий путь.

5. Микроэлектромеханические - миниатюризация. В настоящее время субмикронные механические компоненты изготавливаются в лабораториях с использованием технологии травления в процессе изготовления полупроводниковых приборов. Когда этот результат применяется к фактическому продукту, нет необходимости делать различие между механической частью и контроллером. В это время машины и электроника могут быть полностью «сплавлены», а корпус, исполнительный механизм, датчик, процессор и т.д. могут быть интегрированы вместе, с небольшим объемом, и образовывать автономный элемент. Этот вид микромеханики является важным направлением развития мехатроники.

Ключевые слова: выставка Asahi, прецизионная обработка