Проектирование мехатронных узлов Божко

Базовым объектом изучения мехатроники является мехатронный модуль, который выполняет движения по одной управляемой кординате. Из таких модулей как из функциональных кубиков компонуются сложные системы модульной архитектуры.

«Мехатронный модуль ММ) – это функционально и конструктивно самостоятельное синергетически, аппаратно и программно интегрированное изделие (или подсистема), состоящее из элементов различной физической природы и предназначенное для реализации определённых функций системы».

Исполнительные мехатронные модули движения по составу объединяемых устройств и элементов можно разделить:

а) на модули движения (МД);

b)мехатронные модули движения (ММД);

c)интеллектуальные мехатронные модули движения (ИММД).

Модуль движения (МД) – конструктивно и функционально самостоятельное изделие, в котором конструктивно объединены управляемый двигатель и механическое устройство.

Состав мехатронного модуля движения

Интеллектуальный мехатронный модуль движения

(ИММД) – конструктивно и функционально самостоятельное изделие, построенное путем синергетической интеграции двигательной, механической, информационной, электронный и управляющей частей.

- В конструкцию ИММД дополнительно встраиваются управляющие и электронные устройства, что придает этим модулям интеллектуальные свойства. К этой группе можно отнести: цифровые вычислительные устройства (микропроцессоры, сигнальные процессоры и т.п.), электронные силовые преобразователи, компьютерные устройства сопряжения и связи.

Классификация мехатронных модулей

Информационно-измерительные мехатронные модули

предназначены для сбора, обработки, передачи, хранения и представления достоверной информации в удобном для вычислительной техники виде для реализации управления мехатронными системами.

Мехатронные модули систем управления различного уровня

предназначены для управления сложными динамическими объектами и предполагают многоуровневую иерархическую структуру, включающую стратегический, тактический и исполнительный уровни управления, имеющие доступ к информационно-измерительному мехатронному модулю для решения задач управления на каждом иерархическом уровне управления мехатронной системы.

В общем случае сложность задач управления мехатронными системами обуславливает целесообразность и необходимость их решения с привлечением методов и технологий искусственного интеллекта.

Мехатронный узел – это неунифицированная сборочная единица, содержащая некоторые компоненты мехатронного объекта (например, шариковинтовая передача с датчиками положения и усилия).

Мехатронные машины - это интеллектуальные многомерные системы, построенные на мехатронных принципах и технологиях, которые способны выполнять программы функциональных движений в изменяющихся условиях окружающей среды.

Обобщенная структура мехатронных машин