Состав и структурные схемы МС. Основные экономические, экологические и социальные факторы, сопутствующие их созданию.

В мехатронных системах принято выделять три составные части - механическую, электронную и компьютерную, объединение которых и образует систему в целом (рис.1.1).

Рис. 1.1. Компоненты мехатронных систем

К основным преимуществам мехатронных устройств по сравнению традиционными средствами автоматизации следует отнести:

- относительно низкую стоимость благодаря высокой степени интеграции, унификации и стандартизации всех элементов и интерфейсов;

- высокое качество реализации сложных и точных движений вследствие
применения методов интеллектуального управления;

- высокую надежность, долговечность и помехозащищенность;

- конструктивную компактность модулей (вплоть до миниатюризации и
микромашинах),

- улучшенные массогабаритные и динамические характеристики машин
вследствие упрощения кинематических цепей;

- возможность комплексирования функциональных модулей в сложные мехатронные системы и комплексы под конкретные задач; заказчика.

Стремительное развитие мехатроники в 90-х годах как нового научно-технического направления обусловлено тремя основным факторами:

- новые тенденции мирового индустриального развития;

- развитие фундаментальных основ и методологии мехатроники (базовые научные идеи, принципиально новые технические и технологические
решения);

- активность специалистов в научно-исследовательской и образовательной сферах.

Можно выделить следующие требования мирового рынка в рассматриваемой области:

- необходимость выпуска и сервиса оборудования в соответствии с
международной системой стандартов качества, сформулированных в
стандарте ISO 9000;

- интернационализация рынка научно-технической продукции и, как следствие, необходимость активного внедрения в практику форм и методов
международного инжиниринга и трансфера технологий;

- повышение роли малых и средних производственных предприятий в
экономике благодаря их способности к быстрому и гибкому реагировании
на изменяющиеся требования рынка;

- бурное развитие компьютерных систем и технологий, средств телекоммуникации (в странах ЕЭС в 2000 году 60% роста Совокупного
Национального Продукта произошло именно за счет этих отраслей);
прямым следствием этой общей тенденции является интеллектуализация
систем управления механическим движением и технологическими
функциями современных машин.

В состав традиционной машины входят следующие основные компоненты: механическое устройство, конечным звеном которого является рабочий орган; блок приводов, включающий силовые преобразователи и исполнительные двигатели; устройство компьютерного управления, верхним уровнем для которого является человек-оператор, либо другая ЭВМ, входящая в компьютерную сеть; сенсоры, предназначенные для передачи в устройство управления информации о фактическом состоянии блоков машины и движении МС.

Таким образом, наличие трех обязательных частей - механической (точнее электромеханической), электронной и компьютерной, связанных энергетическими и информационными потоками, является первичным признаком, отличающим мехатронные системы (см. рис.1.2).

 

 

Рис. 1.2 Обобщенная схема машины с компьютерным

управлением движением