Варианты обучения по программе подготовки специалистов среднего звена «мехатроника и мобильная робототехника»

Мехатроника и робототехника в институтах Москвы:

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

В рейтингах российских вузов технического профиля МГТУ им. Н.Э. Баумана неизменно занимает первое место.
В настоящее время стратегия Университета направлена на подготовку кадров для самых передовых…

Средний балл ЕГЭ: 77.33   Общежитие есть   Бюджетные места есть   Платные места есть

м. Бауманская

799 м

ул. 2-я Бауманская, д. 5

Российский университет транспорта (МИИТ)

Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) является крупнейшим научно-образовательным комплексом России, общероссийским лидером в области подготовки и переподготовки специалистов и…

Средний балл ЕГЭ: 57.79   Общежитие есть   Бюджетные места есть   Платные места есть

м. Достоевская

822 м

ул. Образцова, д. 9, стр. 9

Национальный исследовательский ядерный университет `МИФИ`

Университет прочно удерживает лидерские позиции в подготовке специалистов высочайшего уровня, сочетая принципы синтеза образования и научных исследований, заложенные 75 лет назад.

Средний балл ЕГЭ: 88.1   Общежитие есть   Бюджетные места есть   Платные места есть

11A

м. Каширская

1.14 км

Каширское шоссе, д. 31

Московский государственный технологический университет `СТАНКИН`

В настоящее время в организационной структуре университета 4 института: Институт машиностроения и инжиниринга, Институт информационных систем и технологий, Институт автоматизации и робототехники,…

Средний балл ЕГЭ: 66.05   Общежитие есть   Бюджетные места есть   Платные места есть

м. Савеловская

545 м

Вадковский пер., д. 3а

Национальный исследовательский университет `МЭИ`

Московский энергетический институт сегодня — один из крупнейших технических университетов России в области энергетики, электротехники, электроники, информатики.
МЭИ готовит инженерные и научные…

Средний балл ЕГЭ: 67.74   Общежитие есть   Бюджетные места есть   Платные места есть

м. Авиамоторная

671 м

ул. Красноказарменная, д. 14

МИРЭА — Российский технологический университет

МИРЭА — Российский технологический университет — создан в результате объединения МИРЭА, МГУПИ, МИТХТ имени М.В. Ломоносова и ряда крупных образовательных, научных, конструкторских и производственных…

Общежитие есть   Бюджетные места есть   Платные места есть

м. Юго-западная

766 м

просп. Вернадского, д. 78

Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)

Наш университет имеет славную историю, которая уходит корнями в далекие 50-е годы прошлого века. С 2010 года университет включился в реализацию крупнейшего проекта – целевой подготовки специалистов…

Средний балл ЕГЭ: 56   Общежитие есть   Бюджетные места есть   Платные места есть

м. Таганская

536 м

ул. Земляной Вал, д. 73

Московский государственный университет приборостроения и информатики

О термине

Начиная c 1930-х годов в некоторых зарубежных странах (см. департамент Drive Technology фирмы Siemens) и СССР для названия систем обеспечения требуемых движений посредством электричества применяется термин электрический привод (сокращенно электропривод).

С развитием электрических приводов и возможностей их применения в индустриально-производственных и транспортных системах, 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 Мори (Tetsuro Mori), 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 широко известен.

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.

Предмет и метод мехатроники

Главная задача мехатроники как направления современной науки и техники состоит в создании конкурентоспособных систем управления движением разнообразных механических объектов и интеллектуальных машин, которые обладают качественно новыми функциями и свойствами. Метод мехатроники заключается (при построении мехатронных систем) в системной интеграции и использовании знаний из ранее обособленных научных и инженерных областей. К их числу относятся прецизионная механика, электротехника, гидравлика, пневматика, информатика, микроэлектроника и компьютерное управление. Мехатронные системы строятся путём синергетической интеграции конструктивных модулей, технологий, энергетических и информационных процессов, начиная со стадии их проектирования и заканчивая производством и эксплуатацией.

Синергия – это совместное действие, направленное на достижение общей цели. При синергетической интеграции компоненты должны быть слиты неразрывно и органически, поэтому мехатронная система обладает качественно новыми свойствами, которые не были присущи составляющим её частям (см. также Синергетика).

Рис.1. Структурная пирамида мехатроники.

В 1970–80-х гг. три базисных направления – оси мехатроники (точная механика, электроника и информатика) интегрировались попарно, образовав три гибридных направления (на рис. 1 показаны боковыми гранями пирамиды). Это электромеханика (объединение механических узлов с электротехническими изделиями и электронными блоками), компьютерные системы управления (аппаратно–программное объединение электронных и управляющих устройств), а также системы автоматизированного проектирования (САПР) механических систем. Затем – уже на стыке гибридных направлений – возникает мехатроника, становление которой как нового научно-технического направления начинается с 1990-х гг.

Элементы мехатронных модулей и машин имеют различную физическую природу (механические преобразователи движений, двигатели, информационные и электронные блоки, управляющие устройства), что определяет междисциплинарную научно-техническую проблематику мехатроники. Междисциплинарные задачи определяют и содержание образовательных программ по подготовке и повышению квалификации специалистов, которые ориентированы на системную интеграцию устройств и процессов в мехатронных системах.

Список колледжей Москвы на Техника-мехатроника

CCУЗ

Средний балл аттестата

• Бюджет

• Платно

• Стоимость в год

Сортировать вузы

по баллу аттестата (бюджет)по баллу аттестата (платно)по стоимости в годпо возрастаниюпо убываниюпо возрастаниюпо убываниюпо возрастаниюпо убыванию

• МоскваГосударственный

  Направления обучения: информационные системы и программирование; техническая эксплуатация и обслуживание роботизированного производства; мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям) и еще 15 направлений

  18 программ

  от 3.85Средний балл аттестата бюджет в 2020 году565 мест

  от 3.82Средний балл аттестата платно в 2020 году210 мест

  565Бюджетных мест в 2020 году

  210Платных мест в 2020 году

  от 48 000Стоимость в год в 2020 году

  18 программ

• МоскваГосударственный

  Направления обучения: фармация; мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям); техническая эксплуатация и обслуживание роботизированного производства и еще 17 направлений

  20 программ

  от 3.68Средний балл аттестата бюджет в 2017 году375 мест

  от 3.81Средний балл аттестата платно в 2017 году828 мест

  375Бюджетных мест в 2017 году

  828Платных мест в 2017 году

  от 80 000Стоимость в год в 2017 году

  20 программ

• МоскваГосударственный

  Направления обучения: информационные системы и программирование; сетевое и системное администрирование; мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям) и еще 17 направлений

  20 программ

  от 3.67Средний балл аттестата бюджет в 2020 году405 мест

  от 3.39Средний балл аттестата платно в 2020 году385 мест

  405Бюджетных мест в 2020 году

  385Платных мест в 2020 году

  от 130 000Стоимость в год в 2020 году

  20 программ

• МоскваГосударственный

  Направления обучения: строительство и эксплуатация зданий и сооружений; техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей; техническая эксплуатация и обслуживание роботизированного производства и еще 26 направлений

  5 подразделений 29 программ

  от 3.72Средний балл аттестата бюджет в 2019 году650 мест

  от 3.58Средний балл аттестата платно в 2019 году850 мест

  650Бюджетных мест в 2020 году

  850Платных мест в 2020 году

  от 36 000Стоимость в год в 2020 году

  5 подразделений
  29 программ

• МоскваГосударственный

  Направления обучения: информационные системы и программирование; средства связи с подвижными объектами; мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям) и еще 8 направлений

  11 программ

  от 4.58Средний балл аттестата бюджет в 2019 году205 мест

  от 3.85Средний балл аттестата платно в 2020 году172 места

  205Бюджетных мест в 2020 году

  172Платных места в 2020 году

  от 112 900Стоимость в год в 2020 году

  11 программ

• МоскваГосударственный

  Направления обучения: операционная деятельность в логистике; право и организация социального обеспечения; мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям) и еще 14 направлений

  17 программ

  от 3.92Средний балл аттестата бюджет в 2020 году570 мест

  от 3.7Средний балл аттестата платно в 2019 году450 мест

  570Бюджетных мест в 2020 году

  450Платных мест в 2020 году

  от 32 000Стоимость в год в 2019 году

  17 программ

• МоскваГосударственный

  Направления обучения: гостиничный сервис; информационные системы и программирование; мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям) и еще 21 направление

  24 программы

  от 3.77Средний балл аттестата бюджет в 2020 году440 мест

  от 3.64Средний балл аттестата платно в 2020 году275 мест

  440Бюджетных мест в 2020 году

  275Платных мест в 2020 году

  от 59 000Стоимость в год в 2020 году

  24 программы

• МоскваГосударственный

  Направления обучения: информационные системы и программирование; технология парикмахерского искусства; мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям) и еще 11 направлений

  14 программ

  от 3.82Средний балл аттестата бюджет в 2020 году295 мест

  от 3.78Средний балл аттестата платно в 2020 году575 мест

  295Бюджетных мест в 2020 году

  575Платных мест в 2020 году

  от 40 000Стоимость в год в 2020 году

  14 программ

Техник-мехатроник: все колледжи Москвы

Выберите свой колледж или техникум в Москве, в котором вы получите среднее профессиональное образование и приобретете профессию «Техник-мехатроник». Перейдите на страницу выбранного учебного заведения и узнайте детали обучения на Техника-мехатроника.

Подготовка специалистов

Желающие получить специальность «Мехатроника и робототехника» должны изучить ряд гуманитарных, естественнонаучных, точных и технических дисциплин, поскольку это направление черпает идеи и решения из других разделов человеческого знания

Освоить программирование, электронику, инженерное дело, кибернетику, механику, принципы математического и автоматического управления, электротехнику, детали и схемы мехатронных модулей, гидравлику и другие предметы важно не только в теории

Много времени уделяется и ручной работе, сборке моделей разной степени сложности. Развитая фантазия и неистощимое любопытство помогут одолеть нелегкий путь. Владение иностранным языком позволит находить актуальные сведения и сделает будущего конструктора востребованным специалистом на родине и за рубежом, что означает заманчивые перспективы и заработок выше среднего.

Что такое мехатроника

Сама по себе мехатроника далеко не новое явление. Она зародилась примерно в середине XX века, когда были описаны механизмы, способные выполнять определенные манипуляции в пространстве по заранее написанной программе. В целом же, мехатроника представляет собой сплав двух прикладных дисциплин – механики и электроники. Иными словами, эта инженерная наука посвящена созданию сложных устройств, которые способны выполнять задачи по определенному алгоритму.

Типичный пример – это конвейерные роботы и манипуляторы. Их часто применяют, например, в автомобилестроении: точечная сварка деталей кузова, грунтовка и покраска деталей, автоматическая штамповка и перенос деталей и т.д.

Ещё более типичный пример – это обычный персональный компьютер. В его составе тоже много механических подвижных частей, которые управляются специальными программами, например, жесткий диск, вентиляторы охлаждения, оптический привод дисковода и т.д.

При этом мехатроника самым тесным образом связана с робототехникой. При обучении студентов образовательная дисциплина почти всегда называется «Мехатроника и робототехника». Наблюдается также некоторая путаница: роботами сегодня называют все механизмы, способные к выполнению задач без прямого участия человека. Будь то станки с ЧПУ, манипуляторы, механизмы автоматической сварки – всё это роботы, состоящие из нескольких мехатронных модулей.

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕСОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «МЕХАТРОНИКА»По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС9723085186

О компании:
ООО «МЕХАТРОНИКА» ИНН 9723085186, ОГРН 1197746322762 зарегистрировано 16.05.2019 в регионе Москва по адресу: 115088, г Москва, улица Южнопортовая, дом 7 СТРОЕНИЕ 21, ЭТАЖ/ПОМ 1/11. Статус: Действующее. Размер Уставного Капитала 10 000,00 руб.

Руководителем организации является: Генеральный Директор — Климов Алексей Владимирович, ИНН . У организации 2 Учредителя. Основным направлением деятельности является «торговля оптовая прочими машинами и оборудованием». На 01.01.2020 в ООО «МЕХАТРОНИКА» числится 4 сотрудника.

Рейтинг организации: Низкий  подробнее
Должная осмотрительность (отчет) ?

Статус: ?
Действующее

Дата регистрации: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

16.05.2019

Среднесписочная численность работников: ?
01.01.2020 – 4

ОГРН  ?	1197746322762    присвоен: 16.05.2019
ИНН  ?	9723085186
КПП  ?	772301001
ОКПО  ?	39551785
ОКТМО  ?	45393000000

Реквизиты для договора 
?
 …Скачать

Проверить блокировку cчетов 
?

Контактная информация
?

Отзывы об организации 
?: 0   Написать отзыв

Юридический адрес: ?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
115088, г Москва, улица Южнопортовая, дом 7 СТРОЕНИЕ 21, ЭТАЖ/ПОМ 1/11
получен 16.05.2019
зарегистрировано по данному адресу:
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
Руководитель Юридического Лица ?По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
Генеральный ДиректорПо данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Климов Алексей Владимирович

ИНН ?	По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
действует с	По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС 16.05.2019

Учредители ? ()
Уставный капитал: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
10 000,00 руб.

50%	Галкин Денис Владимирович По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС 5 000,00руб., 16.05.2019 , ИНН
50%	Климов Алексей Владимирович По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС 5 000,00руб., 16.05.2019 , ИНН

Основной вид деятельности: ?По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
46.69 торговля оптовая прочими машинами и оборудованием

Дополнительные виды деятельности:

Единый Реестр Проверок (Ген. Прокуратуры РФ) ?

Реестр недобросовестных поставщиков: ?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

не числится.

Данные реестра субъектов МСП: ?

Критерий организации	По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС Микропредприятие

Налоговый орган ?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
Инспекция Федеральной Налоговой Службы № 23 По Г.москве
Дата постановки на учет: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
16.05.2019

Регистрация во внебюджетных фондах

Фонд	Рег. номер	Дата регистрации
ПФР  ?	087505022276	По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС 21.05.2019
ФСС  ?	771807433277181	По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС 17.05.2019

Коды статистики

ОКАТО  ?	45290582000
ОКОГУ  ?	4210014
ОКОПФ  ?	12300
ОКФС  ?	16

Финансовая отчетность ООО «МЕХАТРОНИКА» ?

 ?

Финансовый анализ отчетности за 2019 год
Коэффициент текущей ликвидности:

1
Коэффициент капитализации:

30.2
Рентабельность продаж (ROS):
Подробный анализ…

Основные показатели отчетности за 2019 год (по данным ФНС):
Сумма доходов: — 61 348 000,00 руб.

Сумма расходов: — 59 389 000,00 руб.

В качестве Поставщика: , на сумму

В качестве Заказчика: , на сумму

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Судебные дела ООО «МЕХАТРОНИКА» ?

найдено по ИНН: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

найдено по наименованию (возможны совпадения): По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Исполнительные производства ООО «МЕХАТРОНИКА»
?

найдено по наименованию и адресу (возможны совпадения): По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Лента изменений ООО «МЕХАТРОНИКА»
?

Не является участником проекта ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС ?

Кафедра «Мехатроника и роботостроение» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого при ЦНИИ РТК

Заведующий кафедрой — д.т.н. Лопота Александр Витальевич

Кафедра одной из первых в стране начала выпуск инженеров и научных работников по робототехнике. Её сотрудниками написаны первые учебники и учебные пособия по робототехнике, которые регулярно переиздаются. Кафедра располагает уникальными лабораториями, оснащёнными по последнему слову техники, позволяющими студентам изучить устройство, принцип действия и управления современными манипуляционными системами, мобильными роботизированными платформами, получить навыки в разработке алгоритмов и управляющих программ для них, а также навыки работы с двигателями фирмы Maxon Motor.

В настоящее время на кафедре реализуется полный цикл подготовки специалистов в области робототехники:

Бакалавриат

Подготовка по направлению 15.03.06 «Мехатроника и робототехника»(профиль подготовки 15.03.06_04 Автономные роботы)

Аспирантура

Подготовка научно-педагогических кадров высшей квалификациипо направлению подготовки 15.06.01_03 Роботы, мехатроника и роботехнические системы

Учебный процесс на кафедре «Мехатроника и роботостроение» при ЦНИИ РТК имеет следующие особенности по сравнению с другими, более традиционными кафедрами:

• К проведению учебных занятий привлекаются высококвалифицированные сотрудники различных отделов ЦНИИ РТК.
• Прохождение предусмотренных учебным планом производственных практик осуществляется в структурных подразделениях ЦНИИ РТК.
• Учебный процесс ведётся на современной материально-технической базе ЦНИИ РТК, включая уникальные испытательные стенды, компьютерные классы, связанные быстродействующими волоконно-оптическими линиями с сетью Интернет.
• Тематики научно-исследовательских работ, а также выпускных квалификационных работ бакалавров и магистров тесно связаны с действующими направлениями исследовательских и опытно-конструкторских работ ЦНИИ РТК.
• Наиболее успевающим студентам после окончания учёбы предоставляется возможность поступления в аспирантуру и на постоянную работу в ЦНИИ РТК.

В процессе обучения студенты кафедры изучают помимо общеинженерных такие профильные дисциплины, как:

• Информационно-управляющие устройства в робототехнике.
• Программирование контроллеров / программирование встроенных приложений.
• Гидравлические и пневматические приводы роботехнических и мехатронных устройств.
• Электрические приводы робототехнических устройств.
• Программирование на языках высокого уровня.
• Объектно-ориентированное программирование.
• Микропроцессоры.
• Конструирование мехатронных модулей.
• Теория автоматического управления.
• Математические основы робототехнических систем.
• Управление робототехническими системами.
• Проектирование робототехнических систем.
• Системы технического зрения в робототехнике.
• Математические методы искусственного интеллекта.
• Методы искусственного интеллекта в мехатронике и робототехнике.

На кафедре создан и широко используется в учебном процессе Научно-образовательный центр (НОЦ) «Робототехника», оснащённый по последнему слову техники.В рамках НОЦ «Робототехника» создано два лабораторных комплекса:

1. Робототехника.
2. Мехатроника и микропроцессорная техника.

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.

Карьера после окончания вуза по профилю «Мехатроника и робототехника», код специальности 15.03.06

Область профессиональной деятельности бакалавров включает в себя мехатронику и робототехнику:

Мехатроника — область науки и техники, основанная на системном объединении узлов точной механики, датчиков состояния внешней среды и самого объекта, источников энергии, исполнительных механизмов, усилителей, вычислительных устройств (ЭВМ и микропроцессоры). Мехатронная система — единый комплекс электромеханических, электрогидравлических, электронных

Область профессиональной деятельности бакалавров включает в себя мехатронику и робототехнику:

• Мехатроника — область науки и техники, основанная на системном объединении узлов точной механики, датчиков состояния внешней среды и самого объекта, источников энергии, исполнительных механизмов, усилителей, вычислительных устройств (ЭВМ и микропроцессоры). Мехатронная система — единый комплекс электромеханических, электрогидравлических, электронных элементов и средств вычислительной техники, между которыми осуществляется постоянный динамически меняющийся обмен энергией и информацией, объединенный общей системой автоматического управления, обладающей элементами искусственного интеллекта.
• Робототехника — область науки и техники, ориентированная на создание роботов и робототехнических систем, построенных на базе мехатронных модулей (информационно-сенсорных, исполнительных и управляющих). Роботы и робототехнические системы предназначены для выполнения рабочих операций от микро- до макроразмерностей, в том числе с заменой человека на тяжелых, утомительных и опасных работах.

Объектами профессиональной деятельности бакалавров являются по данному направлению подготовки являются: 

• автоматические и автоматизированные системы;
• средства управления и контроля;
• математическое, алгоритмическое, программное и информационное обеспечение;
• способы и методы проектирования, производства, отладки и эксплуатации;
• научные исследования и производственные испытания в промышленности, в том числе оборонной, энергетике, транспорте, медицине и сельском хозяйстве.

После окончания университета и получения квалификации бакалавра, выпускники направляются на современные промышленные предприятия; организации, проектирующие и сопровождающие современные автоматизированные системы; организации, занимающиеся наладкой и обслуживанием мехатронных систем различного назначения, систем управления и автоматики, систем безопасности и т. п.; институты академии наук; научно-исследовательские и проектно-конструкторские институты; учебные заведения.

РазвернутьСвернуть

Компьютерное и интеллектуальное управление в мехатронике

Применение ЭВМ и микроконтроллеров, реализующих компьютерное управление движением разнообразных объектов, является характерной особенностью мехатронных устройств и систем. Сигналы от разнообразных датчиков, несущие информацию о состоянии компонентов мехатронной системы и приложенных к этой системе воздействий, поступают в управляющую ЭВМ. Компьютер перерабатывает информацию в соответствии с заложенными в него алгоритмами цифрового управления и формирует управляющие воздействия на исполнительные элементы системы.

Компьютеру отводится ведущая роль в мехатронной системе, поскольку компьютерное управление даёт возможность достичь высокой точности и производительности, реализовать сложные и эффективные алгоритмы управления, учитывающие нелинейные характеристики объектов управления, изменения их параметров и влияние внешних факторов. Благодаря этому мехатронные системы приобретают новые качества при увеличении долговечности и снижении размеров, массы и стоимости таких систем. Достижение нового, более высокого уровня качества систем благодаря возможности реализации высокоэффективных и сложных законов компьютерного управления позволяет говорить о мехатронике как о возникающей компьютерной парадигме современного развития технической кибернетики.

Характерным примером мехатронной системы с компьютерным управлением является прецизионный следящий привод на основе бесконтактной многофазной электрической машины переменного тока с векторным управлением. Наличие группы датчиков, в том числе высокоточного датчика положения вала двигателя, цифровых методов обработки информации, компьютерной реализации законов управления, преобразований, основанных на использовании математической модели электрической машины, и быстродействующего контроллера позволяет построить прецизионный быстродействующий привод, обладающий сроком службы до 30–50 тысяч часов и более.

Компьютерное управление оказывается весьма эффективным при построении многокоординатных нелинейных мехатронных систем. В этом случае ЭВМ анализирует данные о состоянии всех компонентов и внешних воздействиях, производит вычисления и формирует управляющие воздействия на исполнительные компоненты системы с учётом особенностей её математической модели. В результате достигается высокое качество управления согласованным многокоординатным движением, например, рабочего органа мехатронной технологической машины или мобильного робота.

Особую роль в мехатронике играет интеллектуальное управление, которое является более высокой ступенью развития компьютерного управления и реализует различные технологии искусственного интеллекта. Они дают возможность мехатронной системе воспроизводить в той или иной мере интеллектуальные способности человека и на этой основе принимать решения о рациональных действиях для достижения цели управления. Наиболее эффективными технологиями интеллектуального управления в мехатронике являются технологии нечёткой логики, искусственных нейронных сетей и экспертных систем.

Применение интеллектуального управления даёт возможность обеспечить высокую эффективность функционирования мехатронных систем при отсутствии подробной математической модели объекта управления, при действии различных неопределённых факторов и при опасности возникновения непредвиденных ситуаций в работе системы.

Преимущество интеллектуального управления мехатронными системами состоит и в том, что часто для построения таких систем не требуются их подробная математическая модель и знание законов изменения действующих на них внешних воздействий, а управление строится на основе опыта действий высококвалифицированных специалистов-экспертов.

Связанные понятия

Стандартное определение (1995):

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

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 её 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. 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.