Мехатроник что это такое – Что такое Мехатроник DSG: назначение, устройство и неисправности

Содержание

Что такое Мехатроник DSG: назначение, устройство и неисправности

Современные типы автоматических коробок передач (классические автоматы, вариаторы или роботы) имеют электронный блок управления (ЭБУ АКПП). Указанный блок управляет работой трансмиссии, учитывает постоянно изменяющиеся нагрузки и условия в режиме реального времени и т.д. При этом ЭБУ коробкой работает по так называемым «плавающим» алгоритмам, что позволяет сделать логику его работы намного более гибкой.

Если говорить о преселективных роботизированных коробках передач с двойным сцеплением, кроме ЭБУ важнейшим элементом является мехатроник. В этой статье мы  дадим ответ на частый вопрос, для чего нужен мехатроник, что это такое в машине, а также какие функции выполняет данный элемент автоматической коробки передач.

Читайте в этой статье

ДСГ мехатроник: что это такое

Мехатроник является электронно-гидравлическим блоком, который активно используется в устройстве преселективной коробки передач DSG на моделях VAG. Также подобное устройство можно встетить и на авто других производителей. Указанный элемент находится в картере роботизированной КПП.

Если говорить о конструкции, мехатроник это ЭБУ и целый ряд электронно-гидравлических компонентов, которые находятся в едином корпусе. Также к мехатронику подключено большое количество различных датчиков АКПП, что позволяет добиться слаженной и четкой работы коробки автомат данного типа.

От датчиков в электронный «мозг» поступают данные (температура масла, давление, частота вращения входного/выходного вала и т.д.). Затем электроника производит анализ полученных данных, после чего формируются управляющие сигналы (в соответствии с «зашитой»  в память программой) и посылает их на гидравлический блок. Далее в гидроблоке под управлением ЭБУ срабатывает гидравлический контур.

При этом нормальная работа мехатроника возможна только в том случае, если все компоненты находятся в исправном состоянии (нет проблем по части электрики, гидравлики и механики). Становится понятно, что блок mechatronic фактически управляет работой роботизированной коробки передач.

На основании полученных от датчиков сигналов о состоянии и режимах работы всех систем автомобиля,  блок  подбирает оптимальный момент переключения передач, а также осуществляет самостоятельную регулировку самого процесса переключений.

Параллельно мехатроник контролирует работу фрикционной муфты, а также тесно контактирует с другими блоками, которые входят в состав ЭСУД на том или ином автомобиле.  При этом следует помнить, что определенные неисправности mechatronic (в отличие от подобных случаев с «классическими» АКПП), могут привести к тому, что машина внезапно не сможет продолжать движение.

Другими словами, любые сбои в работе преселективной коробки являются поводом для прекращения дальнейшей эксплуатации ТС и проведения углубленной профессиональной диагностики.  В противном случае возможно размыкание сцеплений при езде, а также возникновение поломок КПП.

Также нужно помнить, что мехатроник DSG (электронный блок управления трансмиссией) принимает сигналы, которые сообщают ему параметры работы двигателя, сцепления, сервоприводов. Это значит, что например, проблемы с ДВС также могут отразиться на работе коробки.

С учетом того, что ЭБУ АКПП и сами коробки постоянно совершенствуются, логика работы становится все более сложной. На начальном этапе первые АКПП имели блоки постоянной памяти (ПЗУ), куда записывались микропрограммы. При этом серьезным минусом являлось то, что изменить и откорректировать записанные данные не представлялось возможным.

В результате машина с автоматом не могла быть отдельно адаптирована для других условий эксплуатации, отличных от ранее прописанных в память ЭБУ. В дальнейшем коробки стали более совершенными, от ПЗУ без возможности  внесения изменений в программное обеспечение  быстро отказались в пользу решений с возможностью перезаписи или корректировки  программного обеспечения.

Возможность перепрошивки позволила гибко адаптировать ЭБУ АКПП и мехатроник к различным условиям эксплуатации. На практике, после появления коробок DSG регулярная перепрошивка и адаптация блока управления (обновление ПО и установка доработанных версий программы) стала обычной практикой.

Если просто, такие коробки адаптивные, а сами алгоритмы, по которым работает  мехатроник и осуществляется процесс управления трансмиссией, достаточно сложные. Также нужно учитывать и тот факт, что существуют разные версии самой КПП ДСГ, которая устанавливается на те или иные модели, в паре с разными двигателями и т.д.

Получается, каждый тип DSG имеет отдельный вид блока мехатроник, при этом они зачастую не взаимозаменяемы между собой. Также можно отметить, что в разное время было выпущено несколько типов блоков.

Они имеют определенные конструктивные отличия, содержат в памяти разные версии программного обеспечения, рассчитаны на работу с разными двигателями и коробками, где отличается передаточное соотношение.  При этом только в отдельных случаях мехатроник  одного поколения можно успешно перепрограммировать и установить на другой автомобиль.

Ремонт мехатроника и коробки ДСГ

Как показывает практика, мехатроник не отличается высокой надежностью, однако устройство является дорогостоящим, а также отличается сложностью в плане конструкции.

По ряду причин до недавнего времени такой блок считался неремонтопригодным. Другими словами, как официальные, так и неофициальные сервисы в случае проблем с мехатроником  зачастую ограничивались только перепрошивкой и/или заменой блока.

Сегодня ситуация несколько изменилась, так как широкое распространение коробок DSG и неисправности, связанные с данной трансмиссией, сначала породили спрос, а затем и предложение. Ремонт мехатроник  и коробки ДСГ в целом стал одним из доступных вариантов, которые позволяют избежать полной замены дорогостоящих компонентов.

Что касается ремонта DSG, именно мехатроник является «мозгом» данной коробки. При этом процессорная его часть является сложным электронным устройством. Если просто, большинство проблем с процессором мехатроника предполагает замену всего блока на новый или б/у.

Рекомендуем также прочитать статью о том, когда и почему необходим ремонт гидроблока АКПП. Из этой статьи вы узнаете о том, что такое гидроблок (клапанная плита АКПП), какие функции выполняет указанный элемент, а также почему выходит из строя и как можно отремонтировать гидроблок коробки автомат.

Также в некоторых специализированных центрах предлагается перепрошивка мехатроника, после чего устройство ставится на автомобили, где изначально стоит блок другого типа (например, установка мехатроника от Skoda на Audi). Как видно, сегодня можно говорить о подобии взаимозаменяемости, пусть и не официально.  

Конечно, присутствуют определенные риски. По этой причине необходимо выполнять такие работы только в проверенных автосервисах и узкоспециализированных мастерских по ремонту АКПП и DSG, которые также готовы предоставить гарантию на выполненные работы.

Признаки неисправностей мехатроника DSG и диагностика

Рассмотрев мехатроник (мехатрон), что это такое и как работает, можно перейти к признакам и симптомам проблем с указанным блоком управления. На проблемы с коробкой DSG (как ДСГ-6, так и ДСГ-7)  явно указывают рывки, удары и толчки при разгоне.

Как правило, речь идет о толчках во время активного набора скорости, а не  постоянно в моменты переключения передач «вверх» и «вниз». Параллельно могут присутствовать вибрации во время разгона, также некоторые передачи могут не включаться, коробка затягивает переключения и т.д. 

В подобных случаях, если проблем с пакетами сцепления нет, зачастую виновником становится мехатроник. Другими словами, рывки при переключениях передач возникают по причине того, что неисправен или некорректно работает блок управления.

Так или иначе, необходима диагностика  мехатроника DSG. Что касается проверки, можно обратиться на СТО или же выполнить  процедуру самостоятельно. Для  этого необходимо иметь диагностический кабель VAG com.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как поменять сцепление на DSG. Из этой статьи вы узнаете об особенности замены сцепления ДСГ, а также какие тонкости и нюансы необходимо учитывать во время выполнения данной процедуры.

Примечательно то, что такой кабель для компьютерной диагностики автомобиля  будет стоит  столько же, сколько и разовое обращение в сервис. Становится понятно, что оптимально приобрести кабель и в дальнейшем проводить диагностику своими руками.

Чтобы выполнить проверки, нужен ноутбук, а также кабель и ПО, которое поставляется в комплекте с кабелем. На практике вся диагностика занимает не более 20-30 мин., в комплекте с кабелем идет подробная инструкция, а также расширенная база данных с заводскими параметрами.

В результате сравнить полученные данные при проверке автомобиля с заводскими  настройками не составляет труда. Благодаря  такой возможности провести диагностику DSG и мехатроника самому, можно быстро считать ошибки, затем расшифровать коды и самостоятельно оценить масштабы проблемы, возможные повреждения/неисправности, стоимость ремонта и т.д.

Читайте также

  • Признаки и причины перегрева АКПП

    Как определить, что коробка автомат перегревается: признаки, указывающие на перегрев АКПП. Как улучшить охлаждение АКПП и не допустить перегрева автомата.

krutimotor.ru

Мехатроник что это такое в машине

Блок Мехатроник на ДСГ(Mechatronic DSG) : особенности, неполадки, ремонт

Современные типы автоматических коробок передач (классические автоматы, вариаторы или роботы) имеют электронный блок управления (ЭБУ АКПП). Указанный блок управляет работой трансмиссии, учитывает постоянно изменяющиеся нагрузки и условия в режиме реального времени и т.д. При этом ЭБУ коробкой работает по так называемым «плавающим» алгоритмам, что позволяет сделать логику его работы намного более гибкой.

Если говорить о преселективных роботизированных коробках передач с двойным сцеплением, кроме ЭБУ важнейшим элементом является мехатроник. В этой статье мы  дадим ответ на частый вопрос, для чего нужен мехатроник, что это такое в машине, а также какие функции выполняет данный элемент автоматической коробки передач.

ДСГ мехатроник: что это такое

Мехатроник является электронно-гидравлическим блоком, который активно используется в устройстве преселективной коробки передач DSG на моделях VAG. Также подобное устройство можно встетить и на авто других производителей. Указанный элемент находится в картере роботизированной КПП.

Если говорить о конструкции, мехатроник это ЭБУ и целый ряд электронно-гидравлических компонентов, которые находятся в едином корпусе. Также к мехатронику подключено большое количество различных датчиков АКПП, что позволяет добиться слаженной и четкой работы коробки автомат данного типа.

От датчиков в электронный «мозг» поступают данные (температура масла, давление, частота вращения входного/выходного вала и т.д.). Затем электроника производит анализ полученных данных, после чего формируются управляющие сигналы (в соответствии с «зашитой»  в память программой) и посылает их на гидравлический блок. Далее в гидроблоке под управлением ЭБУ срабатывает гидравлический контур.

При этом нормальная работа мехатроника возможна только в том случае, если все компоненты находятся в исправном состоянии (нет проблем по части электрики, гидравлики и механики). Становится понятно, что блок mechatronic фактически управляет работой роботизированной коробки передач.

На основании полученных от датчиков сигналов о состоянии и режимах работы всех систем автомобиля,  блок  подбирает оптимальный момент переключения передач, а также осуществляет самостоятельную регулировку самого процесса переключений.

Параллельно мехатроник контролирует работу фрикционной муфты, а также тесно контактирует с другими блоками, которые входят в состав ЭСУД на том или ином автомобиле.  При этом следует помнить, что определенные неисправности mechatronic (в отличие от подобных случаев с «классическими» АКПП), могут привести к тому, что машина внезапно не сможет продолжать движение.

Другими словами, любые сбои в работе преселективной коробки являются поводом для прекращения дальнейшей эксплуатации ТС и проведения углубленной профессиональной диагностики.  В противном случае возможно размыкание сцеплений при езде, а также возникновение поломок КПП.

Также нужно помнить, что мехатроник DSG (электронный блок управления трансмиссией) принимает сигналы, которые сообщают ему параметры работы двигателя, сцепления, сервоприводов. Это значит, что например, проблемы с ДВС также могут отразиться на работе коробки.

С учетом того, что ЭБУ АКПП и сами коробки постоянно совершенствуются, логика работы становится все более сложной. На начальном этапе первые АКПП имели блоки постоянной памяти (ПЗУ), куда записывались микропрограммы. При этом серьезным минусом являлось то, что изменить и откорректировать записанные данные не представлялось возможным.

В результате машина с автоматом не могла быть отдельно адаптирована для других условий эксплуатации, отличных от ранее прописанных в память ЭБУ. В дальнейшем коробки стали более совершенными, от ПЗУ без возможности  внесения изменений в программное обеспечение  быстро отказались в пользу решений с возможностью перезаписи или корректировки  программного обеспечения.

Возможность перепрошивки позволила гибко адаптировать ЭБУ АКПП и мехатроник к различным условиям эксплуатации. На практике, после появления коробок DSG регулярная перепрошивка и адаптация блока управления (обновлени

blog-expert.ru

Где находится мехатроник в dsg 7. Мехатроника

13.08.2019

К новым профессиям люди всегда проявляют не только интерес, но и определенную настороженность: перспектива развития той или иной новой специальности и возможность дальнейшего трудоустройства по ней не могут не волновать. В то же время следует осознавать, что новые профессии не возникают на пустом месте. Их появление, как правило, обусловлена ​​потребностями времени.

Одна из таких новых специальностей — «мехатроника», подготовка по которой ведется в профессионально-техническом колледже Республиканского института профессионального образования Беларуси. Два месяца назад в упомянутом заведении состоялся первый выпуск мехатроников для машиностроительной отрасли, а с сентября 2012 года здесь начнут готовить еще и автомехаников.

Что собой представляют указанные профессии? В чем заключается их новизна? Смогут ли мехатроники и автомеханики в дальнейшем без проблем устроиться на работу и где? Ответы на эти вопросы искал корреспондент «Настаўніцкай газеты».

Мехатроника
— это новая область науки и техники, суть которой заключается в создании и эксплуатации машин и систем с компьютерным управлением движением. В ее основе лежат знания в сфере механики , электроники и микропроцессорной техники, гидропневмоавтоматики и компьютерного управления движением машин и агрегатов.

Апробация модели подготовки высококвалифицированного рабочего со средним специальным образованием в области мехатроники и обслуживания станков с программным управлением началась в рамках экспериментальной деятельности в 2008/2009 учебном году в профессионально-техническом колледже Республиканского института профессионального образования. Первый набор учащихся на специальность «Мехатроника» осуществлялся из числа выпускников 9 классов (срок обучения при этом составляет 4 года). В июне 2012 года первые выпускники данной специальности (25 человек) сдавали государственный экзамен. При желании продолжить образование они могут поступить на сокращенный срок обучения в Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (правда, только на заочное отделение и только на платной основе).

Мехатроника в своей деятельности может интегрировать функции оператора станков с программным управлением, слесаря ​​по ремонту электрооборудования, наладчика станков и манипуляторов с программным управлением. В его функции входит разработка руководящих программ, настройка компонентов мехатронных систем, диагностика, монтаж и ремонт механических, электромеханических, гидравлических, пневматических и других систем.

Учебная программа в колледже построена таким образом, что учащийся, получая общее среднее образование, одновременно осваивает несколько профессий: оператора станков с программным управлением, слесаря-электрика по ремонту электрооборудования 3 разряда, наладчика 4 разряда. Все эти профессиональные функции объединяются в квалификацию «Мехатроника». Это не только выполнение отдельных работ, но и диагностика неисправностей, и самостоятельная их ликвидация по возможности. Так, выпускник упомянутой специальности должен осуществлять техническое сопровождение технологических процессов, определять соответствие технического состояния оборудования паспортным данным; выбирать и регулировать технологическую оснастку; составлять простые руководящие программы на деятельность мехатронных систем; осуществлять наладку и регулировку электромеханических, механических, электронных, гидравлических, пневматических компонентов мехатронных системы «Станок (машина) — робот»; выполнять диагностику отдельных компонентов мехатронных систем с помощью тестовых программ и др.

Функций, как видно, много, но и на их освоение отводится немало времени: практическое обучение по указанной специальности составляет не менее 50% от общего количества часов профессионального компонента и практики.

Ася Петровна Кононович

, начальник отдела методического обеспечения интегрированного профессионального образования РИПО:

Характерной особенностью современного производства и использования кадров является увеличение количества работников, которые заняты в сфере настройки, обслуживания и ремонта оборудования. Связано это и с обновлением технического парка, и с новым высокотехнологичным оборудованием, что требует высокого уровня профессионализма людей, которые имеют с ним дело. Сложность современного оборудования заключается еще и в том, что в него входят, как правило, компоненты механических, электрических, электронных, гидравлических, пневматических систем. Такие устройства называются мехатронными, и к ним относятся как стиральные машины и холодильники, так и станки с числовым программным управлением. Вполне естественно, что для настройки такого оборудования нужны специалисты нескольких профилей, однако сегодня это совершенно нерентабельно. К тому же если какого-то специалиста не окажется на месте, станок будет простаивать. Поэтому и встал вопрос подготовки специалиста, который самостоятельно сможет выполнять все необходимые функции по настройке и обслуживанию мехатронных устройств. Мехатроник должен обладать высоким уровнем как теоретических знаний (причем многопрофильных), так и практических навыков, поскольку оборудование сложное, дорогостоящее, имеет большие потенциальные возможности.

Заказчики кадров, в частности ведущие машиностроительные предприятия страны (Ми

discoveruz.ru

Что такое мехатроник?

 

Что такое мехатроник? Простым языком о сложном агрегате.

 

В конструкции коробки DSG, мехатронный модуль заслуживает особого внимания.
Ведь именно благодаря нему, обычная механическая КПП превратилась в роботизированную.
Данный блок – это электронный «мозг» трансмиссии, переключающий передачи и управляющий всеми узлами.

Техническое устройство

Мехатронный модуль имеет довольно скромные размеры, и размещается прямо в картере коробки передач.
В то же время, для своей работы он задействует:

  • Электронный блок управления;
  • Гидроблок, с выделенным масляным контуром;
  • Более десятка различных датчиков;
  • Исполнительные механизмы, представленные сервоприводами и электромоторами.

Чтобы мехатрон мог справляться со своими функциями, каждый из этих элементов должен быть исправен и выполнять поступающие команды.
К примеру, датчиковая аппаратура служит для сбора данных со всех систем автомобиля.

Во время движения машины, измеряется температура трансмиссионного масла, уровень давления в КПП, скорость вращения валов и другие рабочие параметры.
Опираясь на эту информацию, прибор подает сигналы и приводит в действие исполнительные механизмы.

Какие процессы зависят от мехатроника?

Говоря простым языком, mechatronic полностью управляет трансмиссией.
Модуль определяет, в какой момент повысить/понизить передачу, а затем контролирует этот процесс.
В частности, мехатрон координирует работу двойного сцепления.
Он обеспечивает плавное и быстрое переключение, за счет чего весь процесс занимает доли секунды.
Также mechatronic выступает связующим звеном.
Благодаря нему, другие узлы трансмиссии действуют синхронно и получают минимальную нагрузку.

Если же модуль сломался или полностью вышел из строя, состояние машины приравнивается к аварийному.
Использовать авто с неисправным блоком крайне не рекомендуется – это небезопасно, а также может сильно усугубить поломку.
Заметив неполадки, записывайтесь к нам на диагностику — мы поможем устранить поломку с минимальными затратами.
Визитная карточка нашей мастерской — 24 месяца честной гарантии и аргументированные тарифы.

Чем отличаются мехатроники?

Каждый поколение коробки DSG, оснащается своим мехатроном.
Это значительно усложняет замену неисправного блока.
Поэтому если Вас интересует установка нового модуля – приезжайте в профильный сервис.
Мы подберем подходящий агрегат, а затем прошьем его под характеристики Вашей машины (указывается объем двигателя, передаточные числа и т.д.).

Также к нам можно обратиться для восстановления мехатроника, адаптации КПП, компьютерной диагностики и по любым другим вопросам, касающимся проблем с DSG.
Более 10 лет опыта позволяют грамотно устранять поломки любой сложности.
Звоните, чтобы узнать больше о нюансах ремонта и договориться о времени Вашего визита.

Читайте интересную информацию

vse-sceplenie.ru

Что такое мехатроник в DSG?

 

Коробка передач преселективного типа изготавливается с гидравлическим электронным блоком – мехатроником.

Функции мехатроника

Фактически это корпус, внутри которого помимо электронных, гидравлических компонентов расположен ЭБУ. Сюда же подключаются разные детекторы, обеспечивающие слаженную работу АКПП. Благодаря датчикам в электронный блок управления поступает основная информация:

  • температура масла;
  • частота, с которой вращается выходной, входной вал;
  • уровень давления.

Электронная система анализирует поступающие сведения и генерирует управляющие сигналы, переправляемые на блок гидравлики, в котором срабатывает контур. Если хотя бы один из компонентов не может справляться со своими функциями, то требуется ремонт мехатроника Ауди A4, от которого зависит работоспособность РКПП. Дисфункция системы приведёт к тому, что будет нарушен принцип сбора, анализа информации и передачи сигналов, из-за чего лучший момент для переключения будет упущен и станет невозможной регулировка этого процесса. Сломанный мехатроник не сможет осуществлять мониторинг фрикционной муфты, по причине чего, машина может просто остановиться.

Функции мехатроника намного шире, нежели просто управление переключением передач. Блок трансмиссионного управления обрабатывает сигналы, поступающие от двигателя, сервоприводов, сцепления. Такая загруженность снижает надёжность, так как поломка может случиться, в том числе, из-за неисправности мотора.

Конструкция мехатроника

Конструкция мехатроника включает основные компоненты, расположенные определённым образом:

  • ЭБУ помещают в корпусе АКПП;
  • плата управления находится в кожухе и зафиксирована на корпусе гидравлического блока;
  • механический распределитель вкупе с электронной частью формируют блок управления.

Благодаря такой конструкции производители уменьшили метраж проводки, соединили несколько блоков, упростили установки мехатроника. Гидравлический блок имеет вид массивной алюминиевой плиты, на которой объединяют соленоиды с клапанами. Плата управления помещается в пластиковый корпус и также фиксируется поверх гидроблока. Именно к ней будут подключаться электрические схемы машины и АКПП посредством круглых разъёмов. Контакты соленоидов подключаются к плате парами контактов и устанавливаются в один ряд, сверху и снизу.

Признаки неисправности

Основная задача водителя вовремя определить неисправности по основным признакам:

  • толчки – возникают в период набора скорости или в момент переключения;
  • вибрации – присутствуют при разгоне;
  • передачи не включаются;
  • переключение затягивается.

Диагностика и ремонт

Если возникают такие симптомы, то причина заключается либо в неисправном сцеплении, либо в поломке мехатроника. Чтобы провести ремонт и замену АКПП группы vag https://vag-id.ru/, нужен специальный диагностический кабель. Проверка проводится через ПК, на котором установлено соответствующее программное обеспечение. Процедура диагностики занимает не больше получаса. Надо сравнить полученные показатели с настройками производителя, что позволит расшифровать ошибки, коды.

Проведение ремонта заключается в следующем:

  • промывка гидравлического блока и установка новых прокладок, уплотнителей;
  • восстановление электронной платы;
  • дефектовка распределителей, как механических, так и электрических;
  • дефектовка клапанов, регуляторов, золотников.

Правильная эксплуатация АКПП и своевременный ремонт помогут избежать серьёзных поломок, в результате которых придётся менять мехатроник.

vaznetaz.ru

что это такое? Основы мехатроники. Мехатроника и робототехника (специальность): кем работать?

ХХ век был очень плодотворным на возникновение новых наук, одной из которых является мехатроника. Кем работать после освоения данной дисциплины? Что она представляет собой и чем занимается? Насколько она важна в современной жизни? Какие она открывает нам перспективы? Кем работают люди, которые изучают данную дисциплину в университетах и самостоятельно? Вот неполный список вопросов, на которые будет дан ответ в статье.

Что такое мехатроника?

Данный термин был получен при соединении слов «механика» и «электроника». Впервые он был применён в 1969 году. На данный момент времени мехатроника – это наука, которая посвящена созданию и целенаправленной эксплуатации машин и систем, движение которых определяется электронно-вычислительной техникой. Она базируется на знаниях механики, микропроцессорной техники, информатики, электроники и компьютерном управлении движения агрегатов и машин. Изучить основы мехатроники можно при желании, поскольку научно-образовательной литературы по этому направлению достаточно. Для большего придётся приложить значительные усилия, чтобы найти необходимый материал. Хотя можно, теоретически, и самому додуматься, что представляет собой мехатроника. Что это такое мы уже выяснили, давайте перейдём к отдельным аспектам.

Связь с робототехникой

Очень часто их можно встретить вместе. Почему так? Дело в том, что робототехника – это самое перспективное направление мехатроники, которое может развиваться исключительно в её рамках. Здесь необходимо сделать небольшое отступление. Дело в том, что сейчас мехатроника занимается автомобильной, авиационной, космической, бытовой, медицинской и спортивной техникой. Но чтобы изготавливать предметы этого типа существуют отдельные специальности. И специально, чтобы акцентировать внимание на том, что студенты будут заниматься проектированием роботов, станков с численно-программным управлением и подобных устройств, а также их созданием, направление подготовки и называется «мехатроника и робототехника».

Общее описание практической составляющей

Что нам даёт мехатроника? Что это такое с точки зрения практики создания? Давайте рассмотрим общую схему построения машин, которые имеют компьютерное управление и ориентированы на то, чтобы автоматизировать производственные и бытовые задачи. Внешней средой для них является технологическое окружение, с которым будет происходить взаимодействие. Когда мехатронная система выполняет свои функции, то это происходит благодаря рабочим органам. Следует отметить, что данное научное направление является довольно молодым, в нём много неточностей и расплывчатых формулировок даже в научной литературе, поэтому со временем некоторые теоретические принципы могут поменяться. Мехатронные системы формируются из трех частей, которые связаны между собой информационными и энергетическими потоками:

  1. Электромеханической. Сюда относят механические звенья, передачи, электродвигатели, сенсоры, рабочий орган, дополнительные электротехнические элементы, сенсоры. Все составляющие применяются для того, чтобы обеспечить необходимые движения. Особую важность для корректного выполнения поставленных задач имеют сенсоры. Они собирают данные про состояние объекта работ и внешней среды, непосредственно мехатронного устройства и его составляющих.
  2. Электронный. Сюда относят микроэлектронные устройства, силовые преобразователи и измерительные цепи.
  3. Компьютерной. Сюда относятся микроконтроллеры и электронно-вычислительные машины высшего уровня.

Основные функции мехатронных систем

На данный момент времени их выделяют 4:

  1. Управление процессом механического движения в режиме реального времени с одновременной обработкой информации, что поступают с их сенсоров.
  2. Соорганизация своих действий с внешними источниками влияния.
  3. Взаимодействие с человеком посредством специального интерфейса в автономном режиме или в реальном времени.
  4. Организация обмена данными между сенсорами, периферийными устройствами и другими составляющими элементами системы.

Задача мехатроники

Они должна решать проблему преобразования входной информации, что поступает с верхнего уровня управления в необходимые механические движения. При этом, как правило, используется принцип обратной связи. В проектировании эта задача выражается в том, что происходит интеграция в один функциональный модуль нескольких элементов, что имеют разную природу – в этом специфичность, которую имеет мехатроника. Специальность людей, которые занимаются выполнением данных целей может быть самой разной. В идеале при предоставлении планируемой информации будет получаться желаемый результат. Помочь в этой аппаратной составляющей должно программное обеспечение.

Преимущество мехатронного подхода при решении реальных задач

Сравнение будет проводиться с традиционными средствами автоматизации:

  1. Относительно низкая стоимость систем, что достигается благодаря значительной интеграции, стандартизации и унификации всех составляющих интерфейсов и элементов.
  2. Возможность реализации точных и сложных движений благодаря методам интеллектуального управления.
  3. Высокий уровень надежности, долговечности и помехозащищенности.
  4. Компактность используемых модулей, что позволяет обходиться меньшей площадью. Также их можно относительно легко совмещать для достижения возможности выполнения конкретных задач.
  5. Благодаря упрощению кинематических цепей машины обладают хорошими динамическими и массогабаритными характеристиками.

Вот благодаря чему развивается мехатроника и робототехника. Специальность в данном случае позволяет получить уже отобранные и готовые у изучению данные, тогда как при самообразовании придётся всё искать самому.

Примеры мехатроники в реальной жизни

Где можно найти подобные системы около нас? Для этого предлагаю взглянуть на такие области людской деятельности:

  1. Станкостроение и изготовление оборудования для проведения автоматизации технологических процессов.
  2. Робототехника.
  3. Военная, космическая и авиационная техника.
  4. Автомобилестроение (так, мехатронными системами является стабилизация движения, автоматическая парковка и подобные разработки).
  5. Различные нестандартные средства передвижения и транспортировки (электророллеры, грузовые тележки, инвалидные коляски, электровелосипеды).
  6. Контрольно-измерительные машины и устройства.
  7. Офисная техника (факсимильные и копировальные аппараты).
  8. Медицинское оборудование (реанимационное, реабилитационное, клиническое).
  9. Бытовая техника (швейные, посудомоечные, стиральные и иные машины подобного типа).
  10. Тренажеры для подготовки операторов, водителей, пилотов.
  11. Системы светового и звукового оформления.
  12. Микромашины (активно применяются в медицине, биотехнологиях, средствах телекоммуникации).

Продолжать этот список можно ещё очень долго.

Высшее образование: мехатроника и робототехника

Вузы предлагают возможность обучения широкому спектру профессиональных умений. Этот список может быть очень длинным, но постараемся сделать его как можно короче:

  1. Проводить оценку актуальности, перспективности и значимости проектов.
  2. Разрабатывать информационные, электромеханические, электрогидравлические, электронные и микропроцессорные макеты модулей систем.
  3. Создавать программное обеспечение, чтобы при необходимости осуществлять управление мехатронными приборами.
  4. Составлять проектные документы, в которых будет описываться конструкция и процесс изготовления отдельных деталей.
  5. Контролировать разработки на предмет соответствия стандартам.
  6. Изготавливать, собирать и испытывать проектируемую технику.
  7. Составлять патентные и лицензионные паспорта.
  8. Делать модернизацию и отладку мехатронных систем.
  9. Подготавливают инструкцию по использованию устройства.

Вот что может предоставить своим студентам любой лицензированный министерством образования факультет мехатроники и робототехники. Их мало, в основном существуют отдельные кафедры, но и на них можно получить необходимое образование.

Самореализация человека, которому известна мехатроника и робототехника: кем работать?

Где можно будет трудоустроиться после получения образования? Специалисты данного профиля создают и конструируют робототехнические системы промышленного и бытового использования. Также они могут разрабатывать программное обеспечение, чтобы обеспечить управление ими и удобную эксплуатациею. После получения образования обычно начинают работать на должности помощников конструкторов, программистов и техников, хотя перспективы дальнейшего места работы очень широкие, ведь облегчение труда человека и улучшение его результата – вот конечная задача, которую имеет мехатроника. Что это такое, мы уже изучили. И напоследок хотим сообщить, что потенциально можно будет заниматься одним из таких видов деятельности:

  1. Научно-исследовательской.
  2. Проектно-конструкторской.
  3. Эксплуатационной.
  4. Организационно-управленческой.

Особенностью данной специальности является то, что ощущается значительная нехватка кадров. Поэтому не редкостью являются факты трудоустройства даже самоучек, которые смогли продемонстрировать значительный уровень умений и практических навыков.

Заключение

Все профессии важны, все они нужны. Не преувеличивая, можно сказать, что описанная нами — одна из специальностей будущего. Спрос на работников умственного труда такого профиля постоянно растёт. Этот факт, а также хороший уровень денежного обеспечения позволяет говорить нам о том, что в это направление станет значительно популярней в ближайших десятилетиях. Возможно, что специальности юристов, экономистов и управленцев отойдут на задний план, и вперёд выйдет мехатроника. Что это такое, мы уже знаем, а с пониманием важности данной научной дисциплины будет приходить и согласие с данными словами.

fb.ru

Мехатроника — это… Что такое Мехатроника?

Мехатроника — это название для частных случаев построения электрических приводов (см. электрический привод), где основной упор делается на обеспечение требуемого движения, прежде всего, высокоточного, а не на его энергетические характеристики. Для мехатроники характерно стремление к полной интеграции механики, электрических машин, силовой электроники, микропроцессорной техники и программного обеспечения.

О термине

В СССР, современной России начиная c 30-х годов 20 века и некоторых зарубежных странах (см. департамент Drive Technology фирмы Siemens) для названия систем обеспечения требуемых движений посредством электричества применяется термин электрический привод (сокращенно электропривод).

С развитием электрических приводов и возможностей их применения в станках, в первую очередь с ЧПУ и обрабатывающих центрах, а также в робототехнике, стала очевидна необходимость полной интеграции составляющих элементов электропривода: механики, электрических машин, силовой электроники, микропроцессорной техники и программного обеспечения для наиболее полного использования возможностей электропривода и обеспечения им прецизионного движения.

Так как наиболее полное развитие данные тенденции получили в Японии, а с термином «электрический привод» как самостоятельной технической системой там знакомы не были, для описания данных систем в Японии был введен термин «мехатроника». Непосредственным автором является японец Тецуро Мориа (Tetsuro Moria), старший инженер компании Yaskawa Electric, а сам термин появился в 1969 году.

Термин состоит из двух частей — «меха», от слова механика, и «троника», от слова электроника. Сначала данный термин был торговой маркой (зарегистрирована в 1972 году), но после его широкого распространения компания отказалась от его использования в качестве зарегистрированного торгового знака.

Из Японии мехатроника распространилась по всему миру. Из иностранных изданий термин «мехатроника» попал в Россию и стал широкоизвестен.

Сейчас под мехатроникой понимают системы электропривода с исполнительными органами относительно небольшой мощности, обеспечивающие прецизионные движения и имеющие развитую систему управления. Сам термин «мехатроника» используется, прежде всего, для отделения от общепромышленных систем электропривода и подчеркивания особых требований к мехатронным системам. Именно в таком смысле мехатроника как область техники известна в мире.

Связанные понятия

Стандартное определение (1995):

Мехатронный модуль — это функционально и конструктивно самостоятельное изделие для реализации движений с взаимопроникновением и синергетической аппаратно-программной интеграцией составляющих его элементов, имеющих различную физическую природу.

К элементам различной физической природы относят механические, электротехнические, электронные, цифровые, пневматические, гидравлические, информационные и т. д. компоненты.

Мехатронная система — совокупность нескольких мехатронных модулей и узлов, синергетически связанных между собой, для выполнения конкретной функциональной задачи.

Обычно мехатронная система является объединением собственно электромеханических компонентов с силовой электроникой, которые управляются с помощью различных микроконтроллеров, ПК или других вычислительных устройств. При этом система в истинно мехатронном подходе, несмотря на использование стандартных компонентов, строится как можно более монолитно, конструкторы стараются объединить все части системы воедино без использования лишних интерфейсов между модулями. В частности, применяя встроенные непосредственно в микроконтроллеры АЦП, интеллектуальные силовые преобразователи и т. п. Это уменьшает массу и размеры системы, повышает ее надёжность и дает некоторые другие преимущества. Любая система, управляющая группой приводов может считаться мехатронной.

Иногда система содержит принципиально новые с конструкторской точки зрения узлы, такие как электромагнитные подвесы, заменяющие обычные подшипниковые узлы. К сожалению, такие подвесы дороги и сложны в управлении и в нашей стране применяются редко (на 2005 г.). Одной из областей применения электромагнитных подвесов являются турбины, перекачивающие газ по трубопроводам. Обычные подшипники здесь плохи тем, что в смазку проникают газы — она теряет свои свойства.

Мехатроника сегодня

Многие современные системы являются мехатронными или используют элементы мехатроники, поэтому постепенно мехатроника становится «наукой обо всём». Мехатроника применяется во многих отраслях и направлениях, например: робототехника, автомобильная, авиационная и космическая техника, медицинское и спортивное оборудование, бытовая техника.

Примеры мехатронных систем

Учебная мехатронная система: учебный робот SCORBOT-ER 4u обслуживает настольные станки с ЧПУ

Типичная мехатронная система — тормозная система автомобиля с АБС (антиблокировочной системой).

Персональный компьютер также является мехатронной системой: ЭВМ содержит много мехатронных составляющих: жёсткие диски, оптические приводы.

См. также

Литература

  • Мехатроника: Пер с япон. / Исии Х., Иноуэ Х., Симояма И. и др. — М.: Мир, 1988. — С. 318. — ISBN 5-03-000059-3
  • Подураев Ю. В. Мехатроника. Основы, методы, применение. — 2-е изд., перераб и доп. — М.: Машиностроение, 2007. — 256 с. — ISBN 978-5-217-03388-1
  • Введение в мехатронику: В 2-х кн. Учебное пособие / А. К. Тугенгольд, И. В. Богуславский, Е. А. Лукьянов и др. Под ред. А. К. Тугенгольда. — Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2004. — ISBN 5-7890-0294-3
  • Карнаухов Н. Ф. Электромеханические и мехатронные системы. — Ростов н/Д: Феникс, 2006. — 320 с. — (Высшее образование). — 3000 экз. — ISBN 5-222-08228-8
  • Егоров О. Д., Подураев Ю. В. Конструирование мехатронных модулей. — М.: Издательство МГТУ «Станкин», 2004. — 368 с.

Ссылки

dic.academic.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о