Классификация мехатронных систем

Существуют на сегодняшний день уже три поколения мехатронных устройств (МУ):

I – программные мехатронные системы;

П – адаптивные мехатронные системы;

Ш – интеллектуальные мехатронные системы.

МУ I-го поколения – программные системы. Их поведение меняется в результате смены программы. Вся информация об изменении внешней среды вводится при смене программного обеспечения. Перестроиться на новую программу, приспособиться к происшедшим внешним изменениям МУ I-го поколения без помощи человека не может. Эти МУ в настоящее время составляют большинство используемых в промышленности.

МУ II-го поколения реагируют на изменения внешней среды. Они называются адаптивными и имеют развитую систему восприятия информации о внешней среде, преобразуют ее в управляющую информацию в реальном времени. Эти МУ имеют мощную вычислительную систему на базе микропроцессорной техники и они имею очень большую функциональную возможность и эффективность эксплуатации. Уже существуют адаптивные мехатронные устройства, но использование их невелико.

МУ Ш-го поколения – интеллектуальные. Эти системы работают как промышленные (I поколение), как адаптивные (П поколение), то есть воспринимают изменения внешней среды и меняют свое поведение в соответствие с этими изменениями. Его отличие от I-го и П-го поколений в том, что он планирует свое поведение и решает поставленную задачу согласно поставленных критериальных оценок и в рамках этих ограничений и среди множества способов решения задачи выбирает наилучший способ и решает задачу. Эти МУ находятся в стадии разработки и создания.

Объем современного производства МУ ежегодно увеличивается. Сегодня ММ и МС все шире применяются в:

Ø станкостроении и оборудовании для автоматизации технологических производств;

Ø робототехнике (промышленной и специальной);

Ø авиационной, космической, военной промышленности;

Ø автомобилестроении (например, антиблокировочные системы тормозов, системы стабилизации движения автомобилей и автоматической парковки);

Ø нетрадиционных транспортных средствах (электровелосипеды, грузовые тележки, электроллеры, инвалидные коляски);

Ø офисной технике (копировальные и факсимильные аппараты);

Ø элементах вычислительной техники (принтеры, плоттеры, дисководы);

Ø медицинском оборудовании (реабилитационное, клиническое, сервисное);

Ø бытовой технике (стиральные, швейные, кухонные и др.);

Ø микромашинах (для медицины, биотехнологии, средств телекоммуникаций);

Ø контрольно-измерительных устройствах и машинах;

Ø фото-кино-видеотехнике;

Ø тренажерах различного назначения;

Ø шоуиндустрии (системы звукового и светового оформления);

Бурное развитие мехатроники началось с 90-ых годов прошлого века, как нового научно-технического направления и обусловлено:

Ø новыми тенденциями мирового индустриального развития;

Ø появлением фундаментальных основ и методологии мехатроники;

Ø необходимостью выпуска и сервиса оборудования в соответствии с международной системой стандартов качества (согласно ISO 9000);

Ø интернационализацией рынка научно-технической продукции и внедрением в практику форм и методов международного инжениринга и трансферта технологий;

Ø значительным ростом роли малых и средних производственных предприятий в экономике, ввиду их способности быстрой адаптации и гибкому реагированию на меняющиеся требования рынка;

Ø бурным развитием компьютерных систем и технологий, а также средств телекоммуникаций;

Ø интеллектуализацией систем управления механическим движением и технологическими функциями современных машин.