మెకాట్రానిక్స్ అంటే ఏమిటి, మెకాట్రానిక్ అంశాలు, మాడ్యూల్స్, మెషీన్లు మరియు సిస్టమ్స్

"మెకాట్రానిక్స్" అనే పదం రెండు పదాల నుండి ఏర్పడింది - "మెకానిక్స్" మరియు "ఎలక్ట్రానిక్స్". ఈ పదాన్ని 1969లో టెట్సురో మోరి అనే జపనీస్‌కు చెందిన యస్కావా ఎలక్ట్రిక్‌లో సీనియర్ డెవలపర్ ప్రతిపాదించారు. 20వ శతాబ్దంలో, యస్కావా ఎలక్ట్రిక్ ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్‌లు మరియు DC మోటార్‌ల అభివృద్ధి మరియు మెరుగుదలలో ప్రత్యేకత కలిగి ఉంది మరియు అందువల్ల ఈ దిశలో గొప్ప విజయాన్ని సాధించింది, ఉదాహరణకు, మొదటి డిస్క్ ఆర్మేచర్ DC మోటార్ అక్కడ అభివృద్ధి చేయబడింది.

దీని తర్వాత మొదటి హార్డ్‌వేర్ CNC సిస్టమ్‌లకు సంబంధించిన పరిణామాలు జరిగాయి. మరియు 1972 లో, మెకాట్రానిక్స్ బ్రాండ్ ఇక్కడ నమోదు చేయబడింది. ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధిలో కంపెనీ త్వరలో గొప్ప పురోగతి సాధించింది. కంపెనీ తరువాత "మెకాట్రానిక్స్" అనే పదాన్ని ట్రేడ్‌మార్క్‌గా తొలగించాలని నిర్ణయించుకుంది, ఎందుకంటే ఈ పదం జపాన్ మరియు ప్రపంచవ్యాప్తంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది.

ఏది ఏమైనప్పటికీ, మెకానికల్ ఎలిమెంట్స్, ఎలక్ట్రికల్ మెషీన్లు, పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్, మైక్రోప్రాసెసర్‌లు మరియు సాఫ్ట్‌వేర్‌లను మిళితం చేసి హై-ప్రెసిషన్ ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ కంట్రోల్‌ని అమలు చేయడానికి అవసరమైనప్పుడు, సాంకేతికతలో ఇటువంటి విధానం యొక్క అత్యంత చురుకైన అభివృద్ధికి జపాన్ నిలయం.

మెకాట్రానిక్స్ కోసం ఒక సాధారణ గ్రాఫిక్ చిహ్నం RPI (రెన్సీలేర్ పాలిటెక్నిక్ ఇన్స్టిట్యూట్, NY, USA) వెబ్‌సైట్ నుండి ఒక రేఖాచిత్రం:

మెకాట్రానిక్స్ అనేది ప్రపంచంలోని సరికొత్త ఇంజినీరింగ్ రంగాలలో ఒకటి, ఇది యునెస్కో ప్రకారం, పది అత్యంత ఆశాజనకమైన మరియు కోరిన వాటిలో ఒకటి.

సాధారణంగా చెప్పాలంటే, "మెకాట్రానిక్స్" అనే పదానికి ఈ క్రింది నిర్వచనం ఇవ్వవచ్చు - ఇది ఖచ్చితమైన మెకానిక్స్, ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్, ఎలక్ట్రానిక్స్, మైక్రోప్రాసెసర్ టెక్నాలజీ, వివిధ పవర్ సోర్సెస్, ఎలక్ట్రికల్, హైడ్రాలిక్ మరియు యూనిట్ల క్రమబద్ధమైన కలయికపై ఆధారపడిన సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ రంగం. వాయు డ్రైవ్‌లు, అలాగే వాటి మేధో నియంత్రణ, ఆధునిక స్వయంచాలక ఉత్పత్తి వ్యవస్థల బ్లాక్‌ల సృష్టి మరియు ఆపరేషన్‌పై దృష్టి సారించాయి.

మెకాట్రానిక్స్ అనేది కంప్యూటరైజ్డ్ మోషన్ కంట్రోల్.

మెకాట్రానిక్స్ యొక్క లక్ష్యం గుణాత్మకంగా కొత్త మోషన్ మాడ్యూల్స్, మెకాట్రానిక్ మోషన్ మాడ్యూల్స్, ఇంటెలిజెంట్ మెకాట్రానిక్ మాడ్యూల్స్ మరియు వాటి ఆధారంగా కదిలే తెలివైన యంత్రాలు మరియు వ్యవస్థలను సృష్టించడం.

చారిత్రాత్మకంగా, మెకాట్రానిక్స్ ఎలక్ట్రోమెకానిక్స్ నుండి ఉద్భవించింది మరియు దాని విజయాలపై ఆధారపడి, కంప్యూటర్ నియంత్రణ పరికరాలు, ఎంబెడెడ్ సెన్సార్లు మరియు ఇంటర్‌ఫేస్‌లతో ఎలక్ట్రోమెకానికల్ సిస్టమ్‌లను క్రమపద్ధతిలో కలపడం ద్వారా మరింత ముందుకు సాగింది.

మెకాట్రానిక్ వ్యవస్థ యొక్క రేఖాచిత్రం

మెకాట్రానిక్ వ్యవస్థల సాధారణ నిర్మాణం

ఎలక్ట్రానిక్, డిజిటల్, మెకానికల్, ఎలక్ట్రికల్, హైడ్రాలిక్, న్యూమాటిక్ మరియు ఇన్ఫర్మేషన్ ఎలిమెంట్స్ — మెకాట్రానిక్ సిస్టమ్‌లో భాగం కావచ్చు, మొదట్లో భిన్నమైన భౌతిక స్వభావం ఉన్న అంశాలు, అయితే, సిస్టమ్ యొక్క గుణాత్మకంగా కొత్త ఫలితాన్ని పొందడం కోసం ఒకచోట చేర్చబడ్డాయి, ఇది సాధించబడదు. ప్రతి మూలకం ద్వారా ఒక ప్రత్యేక ప్రదర్శకుడి ద్వారా.

ఒక ప్రత్యేక స్పిండిల్ మోటారు స్వయంగా DVD ప్లేయర్ ట్రేని ఎజెక్ట్ చేయదు, కానీ మైక్రోకంట్రోలర్ సాఫ్ట్‌వేర్‌తో సర్క్యూట్ నియంత్రణలో మరియు వార్మ్ గేర్‌కు సరిగ్గా కనెక్ట్ చేయబడి ఉంటే, ప్రతిదీ సులభంగా పని చేస్తుంది మరియు సాధారణ ఏకశిలా వ్యవస్థ వలె కనిపిస్తుంది. అయితే, బాహ్య సరళత ఉన్నప్పటికీ, నిర్వచనం ప్రకారం మెకాట్రానిక్ వ్యవస్థలో అనేక మెకాట్రానిక్ యూనిట్లు మరియు మాడ్యూల్స్ ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి మరియు ఒక నిర్దిష్ట పనిని పరిష్కరించడానికి నిర్దిష్ట కార్యాచరణ చర్యలను నిర్వహించడానికి కలిసి ఉంటాయి.

మెకాట్రానిక్ మాడ్యూల్ అనేది ఒక స్వతంత్ర ఉత్పత్తి (నిర్మాణాత్మకంగా మరియు క్రియాత్మకంగా) ఇంటర్‌పెనెట్రేషన్ మరియు ఏకకాల ఉద్దేశపూర్వక హార్డ్‌వేర్ మరియు దాని భాగాల యొక్క సాఫ్ట్‌వేర్ ఇంటిగ్రేషన్‌తో కదలికలను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడింది.

ఒక సాధారణ మెకాట్రానిక్ వ్యవస్థ ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడిన ఎలక్ట్రోమెకానికల్ మరియు పవర్ భాగాలను కలిగి ఉంటుంది, అవి కంప్యూటర్ లేదా మైక్రోకంట్రోలర్‌లచే నియంత్రించబడతాయి.

అటువంటి మెకాట్రానిక్ వ్యవస్థను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు మరియు నిర్మించేటప్పుడు, వారు అనవసరమైన నోడ్‌లు మరియు ఇంటర్‌ఫేస్‌లను నివారించడానికి ప్రయత్నిస్తారు, ప్రతిదీ సంక్షిప్తంగా మరియు సాధ్యమైనంత అతుకులుగా చేయడానికి ప్రయత్నిస్తారు, పరికరం యొక్క మాస్-సైజ్ లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి మాత్రమే కాకుండా, విశ్వసనీయతను పెంచడానికి కూడా. సాధారణంగా వ్యవస్థ యొక్క.

కొన్నిసార్లు ఇంజనీర్లకు ఇది సులభం కాదు, వేర్వేరు యూనిట్లు వేర్వేరు పని పరిస్థితులలో, పూర్తిగా భిన్నమైన పనులను చేయడం వలన వారు చాలా అసాధారణమైన పరిష్కారాలను ఖచ్చితంగా కనుగొనవలసి వస్తుంది. ఉదాహరణకు, కొన్ని ప్రదేశాలలో సాంప్రదాయ బేరింగ్ పనిచేయదు మరియు దాని స్థానంలో విద్యుదయస్కాంత సస్పెన్షన్ ఉంటుంది (ప్రత్యేకించి, పైపుల ద్వారా గ్యాస్ పంపింగ్ చేసే టర్బైన్‌లలో ఇది జరుగుతుంది, ఎందుకంటే సాంప్రదాయ బేరింగ్ గ్యాస్‌లోకి ప్రవేశించడం వల్ల త్వరగా విఫలమవుతుంది. దాని కందెన).

ఒక విధంగా లేదా మరొక విధంగా, నేడు మెకాట్రానిక్స్ గృహోపకరణాల నుండి నిర్మాణ రోబోటిక్స్, ఆయుధాలు మరియు ఏరోస్పేస్ వరకు ప్రతిదీ విస్తరించింది. అన్ని CNC మెషీన్‌లు, హార్డ్ డ్రైవ్‌లు, ఎలక్ట్రిక్ లాక్‌లు, మీ కారులోని ABS సిస్టమ్ మొదలైనవి. - ప్రతిచోటా, మెకాట్రానిక్స్ ఉపయోగకరమైనది మాత్రమే కాదు, అవసరం కూడా. మీరు మాన్యువల్ నియంత్రణను కనుగొనగలిగే చోట ఇది ఇప్పుడు చాలా అరుదు, మీరు ఫిక్సేషన్ లేకుండా బటన్‌ను నొక్కినప్పుడు లేదా సెన్సార్‌ను తాకినప్పుడు - మీకు ఫలితం వచ్చింది - బహుశా ఈ రోజు మెకాట్రానిక్స్ ఏమిటో చెప్పడానికి ఇది చాలా ప్రాచీనమైన ఉదాహరణ.

మెకాట్రానిక్స్‌లో ఏకీకరణ స్థాయిల క్రమానుగత రేఖాచిత్రం

మొదటి స్థాయి ఏకీకరణ మెకాట్రానిక్ పరికరాలు మరియు వాటి మూలకాల ద్వారా ఏర్పడుతుంది. ఇంటిగ్రేటెడ్ మెకాట్రానిక్ మాడ్యూల్స్ ద్వారా రెండవ స్థాయి ఏకీకరణ ఏర్పడుతుంది. ఇంటిగ్రేషన్ యొక్క మూడవ స్థాయి ఏకీకరణ మెకాట్రానిక్ యంత్రాల ద్వారా ఏర్పడుతుంది. నాల్గవ స్థాయి ఏకీకరణ మెకాట్రానిక్ యంత్రాల సముదాయాల ద్వారా ఏర్పడుతుంది. ఐదవ స్థాయి ఏకీకరణ అనేది మెకాట్రానిక్ యంత్రాలు మరియు రోబోట్‌ల సముదాయాల యొక్క ఒకే ఇంటిగ్రేషన్ ప్లాట్‌ఫారమ్‌పై ఏర్పడుతుంది, ఇది పునర్నిర్మించదగిన సౌకర్యవంతమైన ఉత్పత్తి వ్యవస్థల ఏర్పాటును సూచిస్తుంది.

నేడు, మెకాట్రానిక్ మాడ్యూల్స్ మరియు సిస్టమ్‌లు క్రింది ప్రాంతాల్లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి:

• మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు ఆటోమేషన్ పరికరాలు, మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో సాంకేతిక ప్రక్రియలు;

• పారిశ్రామిక మరియు ప్రత్యేక రోబోటిక్స్;

• విమానయానం మరియు అంతరిక్ష సాంకేతికత;

• సైనిక పరికరాలు, పోలీసు మరియు ప్రత్యేక సేవల కోసం వాహనాలు;

• ఎలక్ట్రానిక్ ఇంజనీరింగ్ మరియు వేగవంతమైన నమూనా పరికరాలు;

• ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమ (మోటార్ వీల్ డ్రైవ్ మాడ్యూల్స్, యాంటీ-లాక్ బ్రేక్‌లు, ఆటోమేటిక్ ట్రాన్స్మిషన్లు, ఆటోమేటిక్ పార్కింగ్ సిస్టమ్స్);

• సాంప్రదాయేతర వాహనాలు (ఎలక్ట్రిక్ కార్లు, ఎలక్ట్రిక్ సైకిళ్లు, వీల్ చైర్లు);

• కార్యాలయ సామగ్రి (ఉదా. కాపీయర్లు మరియు ఫ్యాక్స్ యంత్రాలు);

• కంప్యూటర్ పెరిఫెరల్స్ (ఉదా. ప్రింటర్లు, ప్లాటర్లు, CD-ROM డ్రైవ్‌లు);

• వైద్య మరియు క్రీడా పరికరాలు (వికలాంగులకు బయోఎలెక్ట్రిక్ మరియు ఎక్సోస్కెలిటన్ ప్రొస్థెసెస్, టోనింగ్ శిక్షకులు, నియంత్రిత డయాగ్నస్టిక్ క్యాప్సూల్స్, మసాజర్లు మొదలైనవి);

• గృహోపకరణాలు (వాషింగ్, కుట్టు, డిష్వాషర్లు, స్వతంత్ర వాక్యూమ్ క్లీనర్లు);

• micromachines (ఔషధం, బయోటెక్నాలజీ, కమ్యూనికేషన్స్ మరియు టెలికమ్యూనికేషన్స్ కోసం);

• నియంత్రణ మరియు కొలిచే పరికరాలు మరియు యంత్రాలు;

• ఎలివేటర్ మరియు గిడ్డంగి పరికరాలు, హోటళ్ళు మరియు విమానాశ్రయాలలో ఆటోమేటిక్ తలుపులు; ఫోటో మరియు వీడియో పరికరాలు (వీడియోడిస్క్ ప్లేయర్లు, వీడియో కెమెరా ఫోకస్ చేసే పరికరాలు);

• సంక్లిష్ట సాంకేతిక వ్యవస్థలు మరియు పైలట్ల శిక్షణ ఆపరేటర్లకు అనుకరణ యంత్రాలు;

• రైల్వే రవాణా (రైలు నియంత్రణ మరియు స్థిరీకరణ వ్యవస్థలు);

• ఆహారం, మాంసం మరియు పాడి పరిశ్రమల కోసం తెలివైన యంత్రాలు;

• ప్రింటింగ్ యంత్రాలు;

• ప్రదర్శన పరిశ్రమ కోసం స్మార్ట్ పరికరాలు, ఆకర్షణలు.

దీని ప్రకారం, మెకాట్రానిక్ టెక్నాలజీలతో సిబ్బంది అవసరం పెరుగుతోంది.