Cơ điện tử – Wikipedia tiếng Việt

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 : ” chiêu thức tiếp cận nhằm mục đích mục tiêu tích hợp cùng lúc cơ khí, điện tử, triết lý điều khiển và tinh chỉnh tự động hóa và khoa học máy tính trong việc phong cách thiết kế và sản xuất mẫu sản phẩm, để cải tổ và / hoặc tối ưu hóa tính 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]

Kỹ thuật cơ điện tử là một khái niệm được dùng phổ cập để miêu tả về một nghành nghề dịch vụ khoa học kỹ thuật liên ngành. Dù sinh ra từ những năm 60 nhưng cũng chưa có khái niệm nào được gật đầu vừa đủ. Một số người cho rằng đấy là thực chất của ngành này, nó luôn luôn được lan rộng ra, bổ trợ thêm rất nhiều những nghành nghề dịch vụ khác nhau. Tùy từng trường hợp đơn cử mà sự tham gia, vai trò của những ngành khoa học kỹ thuật là khác nhau trong một tổng thể và toàn diện mạng lưới hệ thống cơ điện tử. Từ những năm 2000 thì cơ điện tử nhiều nơi nghiên cứu và điều tra như một chiêu thức phong cách thiết kế máy tối ưu nhằm mục đích tận dụng được lợi thế của những ngành khoa học kỹ thuật tương quan. Nhưng xét về tính chung, phổ cập thì kỹ thuật cơ điện tử vẫn được cấu thành từ những ngành kỹ thuật cơ khí, kỹ thuật điện và điện tử, kỹ thuật lập trình, cảm ứng và truyền thông online. Việc lựa chọn khối kỹ năng và kiến thức của ngành nào làm nền tảng cũng ảnh hướng lớn đến ngành kỹ thuật cơ điện tử. Nguồn gốc năm 1969 thì cơ điện tử là những loại máy móc cơ khí được tích hợp thêm những bộ tinh chỉnh và điều khiển điện điện tử. Ngày nay một số ít cơ sở giáo dục để ngành cơ điện tử thuộc và trên nền tảng của ngành kỹ thuật điện, thậm chí còn là công nghệ thông tin. Điều đó tác động ảnh hưởng nhiều đến khuynh hướng của ngành cơ điện tử. Nhưng quy mô chung của quốc tế là cơ điển tử vẫn lấy khối kiến thức và kỹ năng của kỹ thuật cơ khí ( máy ) để làm nền tảng .
Một kỹ sư cơ điện tử hợp nhất những nguyên tắc của cơ học, điện tử và máy tính để tạo ra một mạng lưới hệ thống đơn thuần, có hiệu suất cao kinh tế tài chính và đáng an toàn 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 nổi bật của mạng lưới hệ thống cơ điện tử ; nó gồm có những góc nhìn của điện tử, cơ khí và máy tính để triển khai những việc làm hàng ngày .Điều khiển học kỹ thuật ( Engineering cybernetics ) xử lý những yếu tố kỹ thuật điều khiển và tinh chỉnh trong những mạng lưới hệ thống cơ điện tử, được sử dụng để trấn áp hoặc kiểm soát và điều chỉnh cả một mạng lưới hệ thống ( xem thêm kim chỉ nan tinh chỉnh và điều khiển tự động hóa ). Thông qua sự hợp tác, những mô đun cơ điện tử thực thi những tiềm năng sản xuất và thừa kế những đặc tính sản xuất linh động và nhanh gọn trong sơ đồ sản xuất. Thiết bị sản xuất tân tiến gồm có những mô đun cơ điện tử được tích hợp theo kiến trúc tinh chỉnh và điều khiển ( control architecture ). Các kiến trúc phổ cập nhất gồm có mạng lưới hệ thống cấp bậc ( hierarchy ), mạng lưới hệ thống đa cực ( polyarchy ), mạng lưới hệ thống hỗn hợp ( heterarchy ) và mạng lưới hệ thống lai ( hybrid ). Các chiêu thức để đạt được hiệu suất cao kỹ thuật được miêu tả bằng cách diều khiển những thuật toán, hoàn toàn có thể sử dụng hoặc không sử dụng những chiêu thức hình thức trong phong cách thiết kế. Các mạng lưới hệ thống hybrid quan trọng so với cơ điện tử gồm có mạng lưới hệ thống sản xuất, synergy drive, planetary exploration rovers, những mạng lưới hệ thống phụ xe hơi như những mạng lưới hệ thống chống bó phanh và tương hỗ xoay ( spin-assist ) và những thiết bị hàng ngày như máy ảnh lấy nét tự động hóa, video, đĩa cứng, đầu đĩa CD và điện thoại thông minh .

Vai trò của cơ điện tử trong sản xuất và đời sống[sửa|sửa mã nguồn]

Lâu nay khi nói về sự phát triển của sản xuất công nghiệp người ta hay để cập đến vai trò của tự động hóa. Nên nói về vai trò của tự động hóa thì cũng chính là vai trò của cơ điện tử. Cơ điện tử hay kỹ thuật cơ điện tử có vai trò khả năng nhìn nhận các vấn đề trong sản xuất công nghiệp và đời sống (do khối khiến thực tổng thể nên khả năng nhìn nhận cũng tổng thể và cơ hữu các vấn đề hơn), xây dựng các bài toán, nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và ứng dụng máy móc, hệ thống máy móc tự động, hiện đại vào sản xuất công nghiệp. Trong đời sống cũng tương tự như vậy, với khả năng nhìn nhận vấn đề một cách tổng thể, cơ điện tử xâm nhập vào tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội như y tế, giao thông vận tải, nông nghiệp thông minh, giúp việc…tăng năng suất, tăng chất lượng, giải phóng con người khỏi các công việc nhàm chán, nguy hiểm…Sản xuất công nghiệp và đời sống vừa là nhu cầu vừa là động lực phát triển không ngừng của ngành cơ điện tử

Xu hướng giảng dạy cơ điện tử trên quốc tế[sửa|sửa mã nguồn]

Việc xóa nhòa biên giới của những ngành khoa học hay việc link những ngành khoa học kỹ thuật là khuynh hướng chung của toàn quốc tế. Điều này giúp tạo ra những mẫu sản phẩm phong phú, có những tính năng mà những ngành khoa học kỹ thuật đơn ngành không hề ” tưởng tượng ” được. Trước đây, nguyên thủy cơ điện tử là ngành giống như tích hợp mạng lưới hệ thống, rồi từ từ tăng trưởng lên phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống. Thì những năm 2000 trở lại đây cơ điện tử được tăng trưởng như một ngành tối ưu phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống, tăng trưởng những triết lý ứng dụng những ngành khoa học kỹ thuật có nền tảng khác nhau để tạo ra một thể thống nhất đạt được tiềm năng tối ưu. Phương pháp cơ điện tử được nghiên cứu và điều tra và ngày một triển khai xong và tăng trưởng chứ không đơn thuần là việc cộng gộp hay tích hợp thành phần này, thành phần kia theo ý nguyên thủy

Kỹ sư cơ điện tử[sửa|sửa mã nguồn]

Để có được một kỹ sư có năng lực nhìn nhận yếu tố một cách tổng quán, bao quát được nhiều mặt kỹ thuật thì lâu nay mất rất nhiều thời hạn và công sức của con người tự học, tự đào tạo và giảng dạy trong thực tiễn. Đây là một việc mất rất nhiều thời hạn, sức lực lao động mà nhiều lúc cũng không thực sự chuyên nghiệp và bài bản, bị thiên lệch về mặt này, mặt kia do nền tảng kỹ năng và kiến thức của người kỹ sư cũng như do đặc thù việc làm mà anh ta liên tục phải va chạm. Ngành kỹ thuật cơ điện tử hướng tới giảng dạy những kỹ sư có kỹ năng và kiến thức nền tảng tốt, năng lực nhìn nhận bao quát yếu tố không thiên lệch cũng như có những kiến thức và kỹ năng phi kỹ thuật như tăng trưởng dự án Bất Động Sản, thao tác nhóm để tạo ra những kỹ sư có năng lực chỉ huy nhóm hay độc lập thực thi những dự án Bất Động Sản, tham gia vào những thành phần cấu thành dự án Bất Động Sản. Đây là một nhu yếu rất lớn của thực tiễn sản xuất .

Biến thể của ngành[sửa|sửa mã nguồn]

Một biến thể phát sinh của ngành là Cơ điện tử sinh học với mục tiêu tích hợp những bộ phận cơ khí với con người, thường ở dạng những chi tiết cụ thể nhỏ hoàn toàn có thể tháo rời như bộ xương ngoài. Đây là phiên bản ” đời thực ” của vật sản xuất tinh chỉnh và điều khiển ( Cyberware ) .Một biến thể khác mà tất cả chúng ta hoàn toàn có thể xem xét là Điều khiển hoạt động ở Cơ điện tử nâng cao, hiện được công nhận là công nghệ tiên tiến then chốt trong cơ điện tử. Tính vững chắc của tinh chỉnh và điều khiển hoạt động sẽ được biểu lộ dưới dạng một hàm của độ cứng và là cơ sở để hiện thực hóa trong trong thực tiễn. Mục tiêu của hoạt động được tham số hóa bởi độ cứng điều khiển và tinh chỉnh hoàn toàn có thể biến hóa theo việc làm được xét đến. Tuy nhiên, tính bền vững và kiên cố trong hoạt động của mạng lưới hệ thống luôn yên cầu độ cứng rất cao trong bộ điều khiển và tinh chỉnh. [ 5 ]

Avionics (kỹ thuật của các thiết bị điện tử phải hoạt động trong môi trường Không gian vũ trụ hoặc Hàng không) cũng được coi là một biến thể của cơ điện tử vì nó kết hợp một số lĩnh vực như kỹ thuật điện tử và viễn thông trong kỹ thuật hàng không vũ trụ.

Internet Vạn Vật[sửa|sửa mã nguồn]

Internet Vạn Vật ( IoT ) là liên mạng gồm những thiết bị vật lý, mạng lưới hệ thống nhúng với điện tử, ứng dụng, cảm ứng, cơ cấu tổ chức chấp hành và sự liên kết mạng cho phép những bộ phận này tích lũy và trao đổi tài liệu .IoT và cơ điện tử bổ trợ cho nhau. Nhiều thành phần mưu trí liên kết với Internet Vạn Vật về cơ bản sẽ là cơ điện tử. Sự tăng trưởng của IoT đang buộc những kỹ sư cơ điện tử, nhà phong cách thiết kế, nhà trình độ và nhà giáo dục phải điều tra và nghiên cứu phương pháp mà những thành phần và mạng lưới hệ thống cơ điện tử được nhận thức, phong cách thiết kế và sản xuất. Điều này được cho phép họ đương đầu với những yếu tố mới như bảo mật thông tin tài liệu, đạo đức máy móc ( machine ethics ) và giao diện người-máy móc. [ 6 ]

• Bradley, Dawson et al., Mechatronics, Electronics in products and processes, Chapman and Hall Verlag, London, 1991.
• Karnopp, Dean C., Donald L. Margolis, Ronald C. Rosenberg, System Dynamics: Modeling and Simulation of Mechatronic Systems, 4th Edition, Wiley, 2006. ISBN 0-471-70965-4 Bestselling system dynamics book using bond graph approach.
• Cetinkunt, Sabri, Mechatronics, John Wiley & Sons, Inc, 2007 ISBN 9780471479871
• James J. Nutaro (2010). Building software for simulation: theory and algorithms, with applications in C++. Wiley.
• Zhang, Jianhua. Mechatronics and Automation Engineering. Proceedings of the International Conference on Mechatronics and Automation Engineering (ICMAE2016). Xiamen, China, 2016.

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Source: https://vh2.com.vn
Category: Điện Tử