1. Mechatronika to dziedzina inżynierii stanowiąca połączenie inżynierii mechanicznej, elektrycznej, komputerowej, automatyki i robotyki, służąca projektowaniu i wytwarzaniu nowoczesnych urządzeń. mechatronika jest "synergiczną kombinacją mechaniki precyzyjnej, elektronicznego sterowania i systemowego myślenia przy projektowaniu produktów i procesów produkcyjnych. Produkty mechatroniki powinny cechować się wielofunkcyjnością, elastycznością i konfigurowalnością, adaptacyjnością i prostotą obsługi^. Przedmiotem zastosowań mechatroniki jest między innymi wytwarzanie: układów sterowania pojazdami, nowoczesnych zabawek, zaawansowanych urządzeń powszechnego użytku oraz elektroniki użytkowej, urządzeń automatyki i robotyki, w tym robotów przemysłowych, obrabiarek sterowanych numerycznie, aparatury medycznej, mikrosystemów, narzędzi do pomiarów w zakresie nano 2. System mechatroniczny, to struktura złożona z czterech podsystemów: sensorycznego, sterującego, wykonawczego, łączącego. Wszystkie podsystemy są ważne. Muszą one ze sobą ściśle współdziałać. Nowoczesne maszyny i urządzenia możemy traktować jako systemy mechatroniczne. Dobrym przykładem systemu mechatronicznego jest nowoczesny samochód osobowy. 3. Czujnik (sensor) – fizyczne bądź biologiczne narzędzie będące najczęściej elementem składowym większego układu, którego zadaniem jest wychwytywanie sygnałów z otaczającego środowiska, rozpoznawanie i rejestrowanie ich. 4. Robot – mechaniczne urządzenie wykonujące automatycznie pewne zadania. Działanie robota może być sterowane przez człowieka, przez wprowadzony wcześniej program, bądź przez zbiór ogólnych reguł, które zostają przełożone na działanie robota przy pomocy technik sztucznej inteligencji. Roboty często zastępują człowieka przy monotonnych, złożonych z powtarzających się kroków czynnościach, które mogą wykonywać znacznie szybciej od ludzi. Domeną ich zastosowań są też te zadania, które są niebezpieczne dla człowieka, na przykład związane z manipulacją szkodliwymi dla zdrowia substancjami lub przebywaniem w nieprzyjaznym środowisku. Cechy mechaniczne robotów: udźwig użyteczny, przestrzeń robocza, liczba stopni swobody, prędkość i czas cyklu, sterowanie ruchem, powtarzalność, dokładność, niezawodność Trzy prawa robotyki: Robot nie może szkodzić ludzkości, ani nie może, przez zaniedbanie, narazić ludzkości na szkodę. Robot nie może zranić i skrzywdzić człowieka ani przez zaniechanie działania dopuścić, aby człowiek poniósł szkodę. Robot musi słuchać danego mu rozkazu, chyba że koliduje on z Pierwszym Prawem. Robot musi chronić sam siebie, dopóki nie koliduje to z Pierwszym lub Drugim Prawem. 5.Podział robotów: roboty przemysłowe Najczęściej mają one postać mechanicznego ramienia o pewnej liczbie stopni swobody. Taki robot o wielkości człowieka jest w stanie manipulować z ogromną szybkością i precyzją przedmiotami o wadze do kilkuset kilogramów. roboty w służbie prawa. Najczęstszym zastosowaniem w tej dziedzinie jest rozbrajanie bomb. Roboty produkowane do tego celu mają postać bardzo stabilnej ruchomej platformy, na której zamocowana jest kamera i silne źródło światła. roboty – zwiadowcy. Zastosowaniem robotów często jest eksploracja środowisk z jakichś powodów niedostępnych dla człowieka. Przykładem są roboty przeznaczone do pracy pod wodą – mające postać zdalnie sterowanych bądź w większym stopniu autonomicznych mini-łodzi podwodnych wyposażonych w kamery i manipulatory. roboty w rozrywce. roboty w nauce. Niektórzy z badaczy porzucili ideę budowania coraz bardziej skomplikowanych robotów i zajmują się możliwościami jakie dają zastępy małych, nieskomplikowanych konstrukcji. roboty w gospodarstwie domowym. Roboty takie jak Roomba (automatyczny odkurzacz) czy Scooba (automatyczny mop) (telekonferencja za pomocą wbudowanej kamery internetowej, mikrofonu oraz głośnika). 6. Sygnał to abstrakcyjny model dowolnej mierzalnej wielkości zmieniającej się w czasie, generowanej przez zjawiska fizyczne lub systemy. Tak jak wszystkie zjawiska może być opisany za pomocą aparatu matematycznego, np. poprzez podanie pewnej funkcji zależnej od czasu. Ponieważ sygnał niesie informację o naturze badanych zjawisk lub systemów, w niektórych dziedzinach nauk jest on traktowany jak nośnik informacji. Sygnał oznacza zatem przepływ strumienia informacji, przy czym przepływ może odbywać się w jednym lub w wielu wymiarach. Rodzaje sygnałów: ze względu na determinizm: *sygnały deterministyczne, sygnały losowe (procesy stochastyczne) *ze względu na czas trwania: skończony — czas jest ograniczony jakimś przedziałem czasowym, formalnie przedstawionym jako różnica pomiędzy końcem przedziału T2 i początkiem przedziału T1, nieskończony — początek lub koniec przedziału jest nieosiągalny. *ze względu na wartości energii i mocy: o zerowej energii i mocy (wszystkie takie sygnały są równoważne sygnałowi o wartości stałej: 0), o ograniczonej energii i zerowej mocy (tzw. sygnały energii), o nieskończonej energii i niezerowej lecz ograniczonej mocy (tzw. sygnały mocy), o nieskończonej energii i nieskończonej mocy. *ze względu na okresowość: sygnały okresowe, sygnały nieokresowe. *ze względu na ciągłość dziedziny i wartości: sygnały ciągłe (analogowe) — dziedzina i wartości sygnału są ciągłe, sygnały dyskretne — dziedzina sygnału jest dyskretna, a wartość ciągła, sygnały cyfrowe — dziedzina i wartość sygnału jest dyskretna. 7. MEMS lub też Mikrosystemy, określenie zintegrowanych układów elektro-mechanicznych, których co najmniej jeden wymiar szczególny znajduje się w skali mikro (0,1 - 100 μm). MEMS-y są zwykle wykonywane w krzemie lub szkle przy użyciu technik mikroobróbki Zastosowania mikrosystemów: czujniki, przełączniki optyczne, rzutniki, głowice drukarek atramentowych, elektrody do badania mózgu, endoskopia, zegary atomowe, mikroreaktory chemiczne (Lab-On-Chip) 8. Urządzenie wykonawcze, element wykonawczy (ang. actuator) – w technice, określenie urządzenia mechanicznego, występującego w układach regulacji, które na podstawie sygnału sterującego wypracowuje sygnał wejściowy do obiektu regulacji. W języku branżowym, w szczególności w automatyce budynkowej urządzenia wykonawcze zwane są popularnie aktorami lub wyrobnikami (zgodnie ze standardem KNX). w mechanice – siłowniki pneumatyczne, hydrauliczne, silniki, dźwignie hydrauliczne, wzmacniacze elektrohydrauliczne, w robotyce: ręce, dłonie, nogi, palce człowieka. 9. Sztuczne mięśnie McKibbena Skrócenie rzędu 5-20% Nielinowe charakterystyki Wewnętrzny elastyczny gumowy pęcherz i zewnętrzna siatka o skrzyżowanych włóknach W miarę zwiększania ciśnienia rośnie objętość pęcherza, skraca się jego długość i produkowana jest siła 10. Silnik pneumatyczny – maszyna pneumatyczna (silnik), przetwarzająca energię sprężonego powietrza lub innego gazu na ruch obrotowy lub postępowy. Silniki są podobne do silników parowych, jako że pracę wykonuje dostarczony z zewnątrz sprężony gaz. Małe, jednocylindrowe silniki modelarskie są stosowane do napędzania modeli samolotów. Silnik pneumatyczny nie emituje szkodliwych zanieczyszczeń do atmosfery, jednak sprężenie powietrza wymaga energii, zazwyczaj uzyskiwanej metodami, które takie zanieczyszczenia emitują 11. LVDT jest to czujnik przemieszczeń liniowych transformatorowy o układzie różnicowym z przesuwanym rdzeniem. Czujniki tego typu mogą mierzyć przemieszczenia w granicach od kilku μm do kilkudziesięciu cm. Parametry tych czujników są silnie uzależnione od ich konstrukcji. Częstotliwość zasilania czujników LVDT znajduje się w przedziale od kilkudziesięciu Hz do kilkunastu kHz. 14. Sensory zbudowane w technologii MEMS wykrywają ruch poprzez pomiar zmieniającej się pojemności. W środku urządzenia, jakim jest akcelerometr znajdują się masa w kształcie cieńkiej płytki połączona z resztą układu dwoma cieniutkimi (kilkadziesiąt mikronów) pręcikami. Nad i pod poruszającą się masą znajdują się zamontowane na stałe warstwy metalu, co razem tworzy kondensator o zmiennej pojemności. Gdy siły zewnętrzne działające na akcelerometr spowodują drobne odkształcenie pręcików przytrzymujących masę zmieni to odległość pomiędzy poszczególnymi warstwami i tym samym pojemność kondensatora zbudowanego z tych płytek. Obok tego przemyślnego układu pomiarowego znajduje się krzemowy układ scalony przetwarzający dane na sygnał analogowy. Niektóre akcelerometry posiadają zintegrowany przetwornik analogowo-cyfrowy i na wyjściu można odczytać gotową wartość cyfrową przyśpieszenia. W układach tych najczęściej zawarte są tablice korygujące błędy wynikające z nieliniowości i wpływu temperatury co zdecydowanie zwiększa dokładność wyniku. 15. Sensory to urządzenia sterujące, które przekształcają wielkości fizyczne (np. przyciśnięcie przycisku, natężenie oświetlenia, temperatury) w telegramy i wysyłają je na magistralę. Sensorami są : Przyciski mogą pełnić różne funkcje w zależności od wybranej wersji programu aplikacyjnego. Wejście cyfrowe odczytuje stan styków i w zależności od programu aplikacyjnego wysyłają na magistralę odpowiedni telegram. Wejście analogowe służy do podłączenia do EIB standardowych mierników różnych wielkości fizycznych. Wejście przetwarza cyfrowy i w zależności od programu aplikacyjnego wysyła na magistralę odpowiednie telegramy. Regulator temperatury przy współpracy z urządzeniem wykonawczym (np. wyjście cyfrowe, siłownik zaworu) Czujniki ruchu i obecności wysyłają na magistralę telegramy, które mogą np. spowodować załączenie oświetlenia czy ogrzewania w pomieszczeniu. Zegar sterujący w zależności i zgodnie z ustalonym programem. Aktorami są na przykład: Wyjście cyfrowe działa jak styk przekaźnika uruchamiany rozkazem z magistrali, Sterownik żaluzji jest wyjściem binarnym do sterowania żaluzjami i roletami. Aktor załączająco - ściemniający umożliwia sterowanie oprawami świetlówkowymi wyposażonymi w elektroniczny statecznik do ściemniania świetlówek. Ściemniacz uniwersalny służy do płynnej regulacji lamp żarowych oraz halogenowych zasilanych z transformatorów elektronicznych lub konwencjonalnych.