Mekatronik Nedir
Son dönemlerde bazı üniversitelerde mekatronik bölümleri açıldı. Üniversiteye hazırlanan ve merak eden genç arkadaÅŸlar için, mekatronik hakkında bir yazı koymak istedim. Mekatronik nedir?, hangi alanlarda iÅŸ yapar? neleri kapsar filan. Merak ediyorsanız
Mekatronik; makine, elektrik, elektronik, kontrol sistemleri teknolojisi programları ile bilgisayar yazılım bilim dallarının bir bütünlük içinde algılanmasına dayanan yeni bir bilim dalıdır.
Mekanik, elektrik ve elektronik, kontrol sistemleri teknolojisi bileÅŸenlerinden oluÅŸan ön verileri elektronik algılayıcıları (sensörleri) ile algılayan verileri yorumlayan ve iÅŸleyen mikroiÅŸlemciler ile gerekli tepkileri veren tahrik elemanları (aktüatörler) mekatronik sistemleri oluÅŸturmaktadırlar. Günümüzde yaygın olarak kullanılan fotoÄŸraf makinaları, videolar, çamaşır-bulaşık makinaları, bankamatikler ve CD’ler gibi ürünler en basit mekatronik sistemlerdir.
Algılayabilen, ölçen ve karar veren ve bu karar yönünde hareket eden otomatik makinalar (yani mekatronik sistemler) tıpta, tarımda, bankacılıkta, madencilikte, makine sanayinde ve bir çok alanda çaÄŸdaÅŸ otomasyon teknolojilerini tanımlayan örnekleri oluÅŸturan mekatronik uygulamalardır.
Mekatronik Sistemlerin Genel Şeması
MekatroniÄŸin DoÄŸuÅŸu ve GeliÅŸimi
Mekatronik ilk kez 1960′ların sonunda Japonya’nın Yaskawa Elektrik Åžirketi’nde görevli bir mühendis tarafından elektrik motorlarının bilgisayarla kontrolünün saÄŸlanması için kullanılmıştır. Temelde ise “mekanik” ve “elektronik” kelimelerinin uygun bir ÅŸekilde parçalanması ve bu parçaların birleÅŸtirilmesi ile bu kelime ortaya çıkmıştır.
Bu kavram Japonya’dan yola çıkarak tüm dünyaya yıllar ilerledikçe yayılmaya ve yerleÅŸmeye baÅŸlamıştır. Dünyada artan uygulamalarıyla geliÅŸen mekatronik, lisans ve master programlarıyla da üniversitelerde desteklenmektedir. Türkiye’de ise maalesef çok yavaÅŸ bir ÅŸekilde endüstriyel ve akademik kabul görerek, çalışma ve pratikte ilerlemektedir.
Birçok mühendis mekatroniÄŸin robotikten oluÅŸtuÄŸunu iddia etmektedir. ılk robotik kollar, hareketlerini algılayıcılarla geri besleme olmadan düzgün bir biçimde gerçekleÅŸtiremiyordu. Bununla birlikte, kinematikdeki ilerlemeler dinamik, kontrol, algılayıcı teknolojisi ve üst düzey programlamayla, geliÅŸimleri desteklenmiÅŸtir. Aynı zamanda, modern teknolojiler, robotları daha esnek ve kullanışlı hale getirmiÅŸtir. Böylece, her tür makina ve sisteme adaptasyonları ve yüksek performansla çalışmaları saÄŸlanmıştır.
1970′lerde mekatronik , daha çok servo teknolojinin kullanıldığı, otomatik kapı açıcılar, otomatik odaklamalı kameralar gibi ürünlerde kullanılmıştır.
80′li yıllarla birlikte, bilgi teknolojisinin hayata giriÅŸiyle, mühendisler mekanik sistemlerin performansını arttırmak için mikroiÅŸlemciler kullanmaya baÅŸladılar. Sayısal denetimli makinalar ve robotlar daha da yaygınlaÅŸtı ve bunların otomotiv uygulamalarında, elektronik motor kontrolü ve ABS fren sistemleri kullanılmaya baÅŸlandı.
90′lara gelindiÄŸinde, iletiÅŸim teknolojisi de oluÅŸan bu bilgi karışımına eklendi ve üretim hatlarının büyük network aÄŸlarına baÄŸlanması gerçekleÅŸti. Bu, özellikle robot sistemlerinin, uzaktan kontrollu biçimde iÅŸletimine olanak saÄŸladı.
Aynı zamanda, daha küçük algılayıcı ve kumanda teknolojileri de artan bir ÅŸekilde yeni ürünlerde kullanılmaya baÅŸlandı. Otomobillerin hava yastıklarının açılmasını kontrol eden küçük silikon ivmelendirme algılayıcıları gibi mikroelektromekanik sistemler ise son zamanlarda kullanıma sunuldu
Mekatroniğin Uygulama Alanları:
Mekatronik genel olarak, bilgisayar kontrollü sistemlerin veya elektromekanik sistemlerin, ürün tasarımında ve/veya üretiminde görev alan hem endüstri hem de akademik kariyerli mühendisler tarafından kullanılmasıyla uygulanır.
Birden fazla mühendislik branşının ortak kullanımıyla birlikte geliÅŸmesi, içinde yeraldığı mühendislik branÅŸlarının da ilerlemesini saÄŸlamaktadır. Mekatronik, aslında yeni bir kavram deÄŸildir. En son teknolojilerin, daha çok iÅŸleve sahip ve uygulaması kolay olan ürünlerin proseslerini dizayn etmek için, basit olarak makina mühendisliÄŸine, kontrol teorisine, bilgisayar bilimine ve elektroniÄŸe uygulanmasıdır.
Buradan da anlaşılacağı gibi teknoloji geliÅŸtikçe mekatronik ilerler, böylece teknoloji daha da geliÅŸir. Yani arada sürekli bir çevrim vardır ve bu çevrim dışarıya açık olup, çeÅŸitli mühendislik ve bilimlerle de etkileÅŸim halindedir ve bunların geliÅŸmesine katkıda bulunur.
MekatroniÄŸin kullanımıyla ilgili en güzel örneklerden biri bilgisayar disk sürücüsüdür. Hızlı cevaplama, doÄŸruluk ve saÄŸlamlık gibi özelliklerle mekatroniÄŸin kullanım amaçlarına uygun niteliklere sahiptir.
Bilgisayar disk sürücüleri, mekatronik uygulamalarının ilk örneklerindendir. Bu makinalar, çok hızlı bilgi aktarımına ve hassas pozisyonlamaya sahip olup, deÄŸiÅŸken sistem etkilerine de dayanıklıdırlar.
Mekatronik Tasarım Ürünleri
ÇaÄŸdaÅŸ mekatronik teknolojisi ürünleri, bir veya bikaç mikroiÅŸlemci çevresinde yerleÅŸtirilen duyucular (sensörler), eyleyiciler (motor sistemler), ve tüm sistem veya makinayı merkezi veya dağınık yapıda denetleyebilen bilgisayar programlarından oluÅŸmaktadır. Bu tanıma uygun sistem ve makinalar kendisine tanımlanan çevreyi gözlemlemekte, çevredeki deÄŸiÅŸimleri algılamakta, ve algıladığı bilgileri yorumlayarak gerekli motor sistemler yardımı ile çevresini deÄŸiÅŸtirebilmektedir. Mekatronik makinalar mekanik iÅŸlevsellik ile tümleÅŸik algoritmik denetimi beraberce içeren ürün ve sistemlerdir. GeliÅŸmiÅŸ mekatronik ürünler basit makinalar yerine çevrelerini deÄŸiÅŸtirebilen bilgisayar sistemlerine dönüÅŸmüÅŸtür. DoÄŸal olarak bu yapıdaki makina ve sistemler akıllı davranışlar göstermektedir. Mekatronik ürünlerde yer alan yazılımlar genellikle yapay zeka tekniklerini kullanmakta ve böylece mekatronik tasarım ürünleri, basit iÅŸlevsel makinalar yerine, çeÅŸitli koÅŸullara uyum saÄŸlayabilen yetenekli sistemlere dönüÅŸmektedir.
Mekatronik MühendisliÄŸinin önde gelen uygulama alanları ÅŸunlardır:
Üretim MühendisliÄŸi Tarım Robotları Otomotiv Endüstrisi
Mikro Sistemler (MEMS) Uçan Robotlar Robot Görme
Endüstriyel otomasyon Akıllı Silah ve Silah Sistemleri Mikro robotlar
Gezer Robotlar Endüstriyel Robot Kollar
Mekatronik tasarım felsefesi, özellikle yüksek teknoloji ürünü akıllı makina ve sistemlerde uygulanmaktadır. Bu makina ve sistemlerin bazı örnekleri ÅŸunlardır :
• Taşıtlarda hava yastığı güvenlik sistemleri, ABS fren sistemleri, uzaktan kumandalı kapı kilitleri, sürüÅŸ ve seyir denetimi, motor ve güç sistemleri denetimi, yolcu güvenlik sistemleri, ve taşıt araçlarındaki benzer sistemler,
• NC, CNC, AC v.b. tezgahlar, hızlı protip üretim tezgahları, ve benzeri otomatik üretim tezgahları,
• Fotokopi makinaları, faks makinaları, elektronik daktilolar, ve benzeri büro makinaları,
• MR cihazları, atroskopik cihazlar, ultrasonik problar, ve benzeri diÄŸer tıbbi cihazlar,
• Otomatik odaklamalı fotoÄŸraf makinaları, Video kameraları, Video, CD ve DVD göstericileri, CD kayıt ve benzeri kiÅŸisel kullanım amaçlı elektronik cihazlar,
• Lazer yazıcıar, Sabit disk kafa konumlayıcıları, Teyp sürücü ve yükleyicileri, CD okuyucu ve yazıcıları, ve benzeri bilgisayar aksesuarları,
• Kaynak robotları, Fabrika içi kendinden yönlenmeli araçlar (AGV), Uzay araÅŸtırmalarında kullanılan robotlar, Askeri amaçlı mayın imha robotları, bomba taşıyıcıları, ve benzeri gezer robotlar,
• UçuÅŸ denetim eyleyicileri, Ä°niÅŸ sistemleri, Kokpit kumanda ve cihazları, ve benzeri hava taşıtları sistemleri,
• Garaj kapısı otomatik açma sistemleri, Güvenlik sistemleri, Ä°klimlendirme denetim sistemleri, ve benzeri ev ve büro uygulamaları,
• Çamaşır makinaları, Bulaşık makinaları, Otomatik buz makinaları, ve benzeri ev uygulamaları,
• DeÄŸiÅŸken hızlı matkaplar, Sayısal tork anahtarları, ve benzeri takımlar,
• Malzeme test cihazları, ve benzeri laboratuar cihazları,
• Bar kodlu sistemler, Konveyör sistemleri, ve benzeri fabrika otomasyon sistemleri,
• El ve otomatik kumandalı hidrolik krenler ve benzeri malzeme taşıma ve inÅŸaat makinaları,
• Otomatik etiketleme, Kalite denetiminde kamera, ve benzeri kalite denetimi ve paketleme uygulamaları,
• Video oyunları ve Sanal gerçeklik uygulamalarında gerçek girdi denetim sistemleri.
Eğer yazıyı beğendiyseniz ya da ekleyecekleriniz varsa, lütfen yorumunuz yazın veya RSS aboneliği ile yeni yazılardan anında haberdar olun.
Loading ...
Yorumlar
Henüz Yorum Yok.
Yorum Yazın