Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Cơ điện tử”
n Đã lùi lại sửa đổi của Nguyễn Thàng Trung ip (Thảo luận) quay về phiên bản cuối của Tuanminh01 Thẻ: Lùi tất cả |
Không có tóm lược sửa đổi |
||
| Dòng 1: | Dòng 1: | ||
{{short description|Kết hợp giữa Cơ học và Điện tử hóa}} |
|||
{{chú thích trong bài}} |
|||
[[File:Robot worker.jpg|thumb|Hệ thống cơ điện tử]] |
|||
'''Cơ điện tử''' (hay kỹ thuật '''Cơ''' khí và '''Điện tử''' học) là sự kết hợp của [[kỹ thuật cơ khí]], [[kỹ thuật điện tử]] và [[kỹ thuật máy tính]]. Mục đích của lãnh vực kỹ thuật nhiều lãnh vực này là nghiên cứu các [[máy tự hành]] từ một viễn cảnh kỹ thuật và phục vụ những mục đích kiểm soát của những [[hệ thống lai]] tiên tiến. Chính từ là kết hợp của 'Cơ khí' và 'Điện tử học'. |
|||
'''Cơ điện tử''' hay '''Kỹ thuật cơ điện tử''' là một nhánh kỹ thuật [[liên ngành]] chú trọng vào các ngành [[kỹ thuật điện tử]] và [[kỹ thuật cơ khí]], cũng như nghiên cứu các lĩnh vực [[robot học]], [[điện tử học]], [[kỹ thuật máy tính]], [[viễn thông]], [[kỹ thuật hệ thống]], [[kỹ thuật điều khiển]] và [[Product engineering]].<ref>{{Chú thích web|url=https://uwaterloo.ca/mechanical-mechatronics-engineering/future-undergraduate-students/mechatronics-engineering|title=Mechatronics Engineering|author=Mechanical and Mechatronics Engineering|work=Future undergraduate students|publisher=University of Waterloo|accessdate=ngày 21 tháng 11 năm 2019}}</ref><ref name="CZU">{{Chú thích web|url=http://mechatronics.tul.cz|title=Mechatronics (Bc., Ing., PhD.)|author=Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies TUL|accessdate=ngày 15 tháng 4 năm 2011}}</ref> Với sự phát triển theo thời gian của [[công nghệ]], nhiều phân ngành kỹ thuật đã thành công trong việc thích ứng và nhân rộng. Mục tiêu của ngành kỹ thuật cơ khí nhằm tạo ra giải pháp thiết kế (design solution) nhằm hợp nhất các phân ngành lại với nhau. Ban đầu, lĩnh vực nghiên cứu của cơ điện tử được dự định chỉ bao gồm sự kết hợp giữa cơ khí và điện tử, vì thế tên ngành là từ ghép giữa '''Cơ''' khí và '''Điện tử''' học (hay Mechatronics từ '''mecha'''nics và elec'''tronics'''); tuy nhiên, với tính phức tạp của các hệ thống công nghệ phát triển không ngừng, định nghĩa của ngành được mở rộng sang nhiều lĩnh vực công nghệ khác. |
|||
== Lịch sử == |
|||
Cơ điện tử có tâm trên [[cơ học]], [[điện tử học]], [[kỹ thuật điều khiển]], [[tính toán]], [[kỹ thuật phân tử]] (từ [[hóa học nano]] và [[sinh học]]), được kết hợp, làm khả dĩ sự phát sinh của những hệ thống đơn giản, đáng tin cậy, nhiều chức năng và kinh tế hơn. Sự kết hợp "Cơ điện tử" đầu tiên được tạo bởi Mori Tetsuro, một kỹ sư chính của công ty [[Nhật Bản]] Yaskawa vào năm 1969. Cơ điện tử có thể hiểu cách khác như "những [[hệ thống điện cơ]]" hay kém thường hơn như "Điều khiển và kỹ thuật tự động hóa". |
|||
Từ ''cơ điện tử'' (''mechatronics'') bắt nguồn từ [[Wasei-eigo]] là các từ vựng tiếng Nhật được xây dựng từ nguồn gốc là các từ vựng tiếng Anh và được tạo ra bởi Tetsuro Mori, một kỹ sư của [[Tập đoàn Điện tử Yaskawa]]. Từ ''mechatronics'' được đăng kí [[thương hiệu]] bởi một công ty ở Nhật Bản với mã số đăng kí "46-32714" vào năm 1971. Tuy nhiên, công ty sau đó đã công bố quyền sử dụng từ này cho công chúng, từ đó từ này bắt đầu được sử dụng trên toàn thế giới. Ngày nay, từ này được dịch sang nhiều ngôn ngữ và được coi là một thuật ngữ thiết yếu trong ngành công nghiệp. |
|||
| ⚫ | |||
| ⚫ | [[ |
||
Tiêu chuẩn NF E 01-010 của Pháp đưa ra định nghĩa: "phương pháp tiếp cận nhằm mục đích tích hợp cùng lúc cơ khí, điện tử, lý thuyết điều khiển tự động và khoa học máy tính trong việc thiết kế và sản xuất sản phẩm, để cải thiện và/hoặc tối ưu hóa chức năng của nó". |
|||
Nhiều người xem ''cơ điện tử'' là một từ thông dụng hiện đại đồng nghĩa với [[tự động hóa]], [[robot học]] và [[kỹ thuật cơ điện]] (Electromechanical engineering).<ref> |
|||
[http://www.lcti.org/Page/1110 "Electromechanical/Mechatronics Technology"] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140516094120/http://www.lcti.org/Page/1110 |date=2014-05-16 }}. lcti.org</ref><ref>{{Chú thích sách|author=Lawrence J. Kamm|title=Understanding Electro-Mechanical Engineering: An Introduction to Mechatronics|url=https://books.google.com/books?id=_8FrB5pMYQQC|year=1996|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-7803-1031-5}}</ref> |
|||
| ⚫ | |||
[[File:mecha workaround.svg|right|350X350 px|thumb|[[Giản đồ Aerial Euler]] trên trang web của [[Rensselaer Polytechnic Institute|RPI]] mô tả các lĩnh vực cấu thành ngành cơ điện tử]] |
|||
Một kỹ sư cơ điện tử hợp nhất các nguyên tắc của cơ học, điện tử và máy tính để tạo ra một hệ thống đơn giản, có hiệu quả kinh tế và đáng tin cậy hơn. |
|||
Thuật ngữ "cơ điện tử" được tạo ra bởi Tetsuro Mori, là kỹ sư cấp cao của công ty [[Kinh tế Nhật Bản|Nhật Bản]] [[Yaskawa]] vào năm 1969. [[Robot công nghiệp]] là ví dụ điển hình của hệ thống cơ điện tử; nó bao gồm các khía cạnh của điện tử, cơ khí và máy tính để thực hiện các công việc hàng ngày. |
|||
| ⚫ | [[Điều khiển học kỹ thuật]] (Engineering cybernetics) giải quyết các vấn đề kỹ thuật điều khiển trong các hệ thống cơ điện tử, được sử dụng để kiểm soát hoặc điều chỉnh cả một hệ thống (xem thêm [[lý thuyết điều khiển tự động]]). Thông qua sự hợp tác, các mô đun cơ điện tử thực hiện các mục tiêu sản xuất và kế thừa các đặc tính sản xuất linh hoạt và nhanh nhẹn trong sơ đồ sản xuất. Thiết bị sản xuất hiện đại bao gồm các mô đun cơ điện tử được tích hợp theo kiến trúc điều khiển (control architecture). Các kiến trúc phổ biến nhất bao gồm [[hệ thống cấp bậc]] (hierarchy), [[hệ thống đa cực]] (polyarchy), [[hệ thống hỗn hợp]] (heterarchy) và hệ thống lai (hybrid). Các phương pháp để đạt được hiệu quả kỹ thuật được mô tả bằng cách diều khiển các [[thuật toán]], có thể sử dụng hoặc không sử dụng [[các phương pháp hình thức]] trong thiết kế. Các hệ thống hybrid quan trọng đối với cơ điện tử bao gồm [[quản trị vận hành#Hệ thống sản xuất|hệ thống sản xuất]], synergy drive, |
||
[[Mars Exploration Rover|planetary exploration rovers]], các hệ thống phụ ô tô như các [[hệ thống chống bó phanh]] và hỗ trợ xoay (spin-assist) và các thiết bị hàng ngày như máy ảnh lấy nét tự động, video, [[đĩa cứng]], đầu đĩa CD và điện thoại. |
|||
Một bậc kỹ thuật cơ điện tử tiêu biểu bao gồm những phân loại trong kỹ thuật [[toán học]], [[cơ học]], thiết kế thành phần máy, thiết kế cơ khí, [[nhiệt động lực học]], những [[mạch (Đông y)|mạch]] và những hệ thống, [[điện tử học]] và truyền thông, lý thuyết điều khiển, [[lập trình máy tính|lập trình]], xử lý tín hiệu số, năng lượng học, [[kỹ thuật rôbôt]] và thông thường một [[luận án]] năm cuối cùng |
|||
== Ứng dụng == |
== Ứng dụng == |
||
* [[Tự động hóa]], và trong lãnh vực của [[kỹ thuật rôbôt]] |
* [[Tự động hóa]], và trong lãnh vực của [[kỹ thuật rôbôt]] |
||
Phiên bản lúc 16:30, ngày 27 tháng 8 năm 2020
Cơ điện tử hay Kỹ thuật cơ điện tử là một nhánh kỹ thuật liên ngành chú trọng vào các ngành kỹ thuật điện tử và kỹ thuật cơ khí, cũng như nghiên cứu các lĩnh vực robot học, điện tử học, kỹ thuật máy tính, viễn thông, kỹ thuật hệ thống, kỹ thuật điều khiển và Product engineering.[1][2] Với sự phát triển theo thời gian của công nghệ, nhiều phân ngành kỹ thuật đã thành công trong việc thích ứng và nhân rộng. Mục tiêu của ngành kỹ thuật cơ khí nhằm tạo ra giải pháp thiết kế (design solution) nhằm hợp nhất các phân ngành lại với nhau. Ban đầu, lĩnh vực nghiên cứu của cơ điện tử được dự định chỉ bao gồm sự kết hợp giữa cơ khí và điện tử, vì thế tên ngành là từ ghép giữa Cơ khí và Điện tử học (hay Mechatronics từ mechanics và electronics); tuy nhiên, với tính phức tạp của các hệ thống công nghệ phát triển không ngừng, định nghĩa của ngành được mở rộng sang nhiều lĩnh vực công nghệ khác.
Từ cơ điện tử (mechatronics) bắt nguồn từ Wasei-eigo là các từ vựng tiếng Nhật được xây dựng từ nguồn gốc là các từ vựng tiếng Anh và được tạo ra bởi Tetsuro Mori, một kỹ sư của Tập đoàn Điện tử Yaskawa. Từ mechatronics được đăng kí thương hiệu bởi một công ty ở Nhật Bản với mã số đăng kí "46-32714" vào năm 1971. Tuy nhiên, công ty sau đó đã công bố quyền sử dụng từ này cho công chúng, từ đó từ này bắt đầu được sử dụng trên toàn thế giới. Ngày nay, từ này được dịch sang nhiều ngôn ngữ và được coi là một thuật ngữ thiết yếu trong ngành công nghiệp.
Tiêu chuẩn NF E 01-010 của Pháp đưa ra định nghĩa: "phương pháp tiếp cận nhằm mục đích tích hợp cùng lúc cơ khí, điện tử, lý thuyết điều khiển tự động và khoa học máy tính trong việc thiết kế và sản xuất sản phẩm, để cải thiện và/hoặc tối ưu hóa chức năng của nó".
Nhiều người xem cơ điện tử là một từ thông dụng hiện đại đồng nghĩa với tự động hóa, robot học và kỹ thuật cơ điện (Electromechanical engineering).[3][4]
Mô tả
Một kỹ sư cơ điện tử hợp nhất các nguyên tắc của cơ học, điện tử và máy tính để tạo ra một hệ thống đơn giản, có hiệu quả kinh tế và đáng tin cậy hơn. Thuật ngữ "cơ điện tử" được tạo ra bởi Tetsuro Mori, là kỹ sư cấp cao của công ty Nhật Bản Yaskawa vào năm 1969. Robot công nghiệp là ví dụ điển hình của hệ thống cơ điện tử; nó bao gồm các khía cạnh của điện tử, cơ khí và máy tính để thực hiện các công việc hàng ngày.
Điều khiển học kỹ thuật (Engineering cybernetics) giải quyết các vấn đề kỹ thuật điều khiển trong các hệ thống cơ điện tử, được sử dụng để kiểm soát hoặc điều chỉnh cả một hệ thống (xem thêm lý thuyết điều khiển tự động). Thông qua sự hợp tác, các mô đun cơ điện tử thực hiện các mục tiêu sản xuất và kế thừa các đặc tính sản xuất linh hoạt và nhanh nhẹn trong sơ đồ sản xuất. Thiết bị sản xuất hiện đại bao gồm các mô đun cơ điện tử được tích hợp theo kiến trúc điều khiển (control architecture). Các kiến trúc phổ biến nhất bao gồm hệ thống cấp bậc (hierarchy), hệ thống đa cực (polyarchy), hệ thống hỗn hợp (heterarchy) và hệ thống lai (hybrid). Các phương pháp để đạt được hiệu quả kỹ thuật được mô tả bằng cách diều khiển các thuật toán, có thể sử dụng hoặc không sử dụng các phương pháp hình thức trong thiết kế. Các hệ thống hybrid quan trọng đối với cơ điện tử bao gồm hệ thống sản xuất, synergy drive, planetary exploration rovers, các hệ thống phụ ô tô như các hệ thống chống bó phanh và hỗ trợ xoay (spin-assist) và các thiết bị hàng ngày như máy ảnh lấy nét tự động, video, đĩa cứng, đầu đĩa CD và điện thoại.
Ứng dụng
- Tự động hóa, và trong lãnh vực của kỹ thuật rôbôt
- Cơ khí hệ thống trợ động
- Các hệ điều khiển và cảm ứng
- Kỹ thuật ô tô, trong thiết kế của các hệ thống con như các hệ thống phanh chống khóa
- Kỹ thuật máy tính, trong thiết kế của các cơ chế như các điều khiển máy tính
Phương án của lãnh vực
Một phương án nảy sinh của lĩnh vực này là cơ điện tử sinh học, mà có mục đích là hợp nhất người và máy, thông thường trong dạng của những máy cải tiến có thể dời đi được như bộ xương ngoài. Đây là phiên bản "thực" của vật chế tạo điều khiển.
Xem thêm
Tham khảo
- ^ Mechanical and Mechatronics Engineering. “Mechatronics Engineering”. Future undergraduate students. University of Waterloo. Truy cập ngày 21 tháng 11 năm 2019.
- ^ Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies TUL. “Mechatronics (Bc., Ing., PhD.)”. Truy cập ngày 15 tháng 4 năm 2011.
- ^ "Electromechanical/Mechatronics Technology" Lưu trữ 2014-05-16 tại Wayback Machine. lcti.org
- ^ Lawrence J. Kamm (1996). Understanding Electro-Mechanical Engineering: An Introduction to Mechatronics. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-7803-1031-5.