7090997016

i maszyn; pierwszym jej prezydentem został akademik Jan Artobolevski, a w latach 1991-1995 funkcję tę piastował prof. Adam Morecki (1994-1998). Dyscyplina teorii maszyn i mechanizmów, zwana niekiedy mechaniką maszyn, stała się więc wspólnym dorobkiem uczonych wielu narodów i jest częścią światowej nauki,

0    czym najlepiej świadczą kongresy organizowane co 4 lata przez Międzynarodową Federację Teorii Maszyni Mechanizmów, zwane ostatnio światowymi kongresami nauki maszyn i mechanizmów. Waśnie w dyscyplinie Teorii Maszyn i Mechanizmów formułowano podstawy regulacji ruchu maszyn, a jako nowa dziedzina wyodrębniła się z niej interdyscyplinarna mechatronika reprezentująca nową filozofię w projektowaniu

1    wytwarzaniu maszyn.

Początek tego, co dziś ogólnie nazywamy mechatroniką dały udane i praktycznie zrealizowane układy, dzięki którym uzyskano samoczynną regulację obrotów maszyny za pomocą regulatorów odśrodkowych czy układach hydraulicznych projektowanie regulacji poziomów cieczy w zbiornikach. Niezależnie od tego, stosując zasady mechaniki i elektrotechniki, rozwijano również podstawy teoretyczne analizy działania takich układów.

Podstawy mechatroniki są dyscypliną naukową, której dorobek z różnych dziedzin nauki działów techniki usystematyzowano i podjęto próby uogólnienia jako multidyscyplinę integrującą mechanikę, hydraulikę, teorię mechanizmów i maszyn oraz elektroniczne sterowanie w celu pełnego wykorzystania synergizmu w projektowaniu wydajnych i niezawodnych maszyn we wszystkich dziedzinach zastosowań.

W wielu działach przemysłu funkcjonują zespoły maszynowe, które są skomplikowanymi strukturami złożonymi z zespołów napędowych, roboczych i sterowania. Złożoność procesów występujących w maszynach wytworzyła konieczność do traktowania maszyn jako systemów technicznych pozostających w ścisłej relacji z otoczeniem, w którym funkcjonują. Fakt ten narzuca określone zadania modelowania fizycznego i matematycznego zespołów maszynowych, metody optymalizacji konstrukcji i wreszcie problemy związane z regulacją oraz sterowaniem ruchu. W ten sposób z teorii maszyn i mechanizmów wykreowała się mechatronika (rys. 1.2).

Schemat struktury systemu mechatronicznego (rys. 2.1), w którym bezpośrednia ingerencja człowieka-operatora w realizowany proces zastąpiona jest dialogiem między operatorem a sterownikiem mikroprocesorowym. Jest to możliwe dzięki urządzeniom do wprowadzania informacji, które po odpowiednim przetworzeniu są dostarczane do podzespołów wykonawczych, aby w zaprogramowany sposób wykonywać założone zadanie.

Zadane ruchy lub oddziaływania są definiowane dla elementu wykonawczego (chwytak robota przemysłowego, platforma robota mobilnego). Współrzędne zadanych wektorów mchu i oddziaływań opisuje się w układzie odniesienia najczęściej skojarzonym z wybranym punktem otoczenia. Współrzędne te tworzą przestrzeń zewnętrzną nazywaną często przestrzenią zadaniową. Mogą być zadawane przez system wizyjny, radiowy lub być wpisywane z klawiatury komputera nadrzędnego. Współrzędne te stanowią dane wejściowe algorytmów generacji trajektorii, obliczających na bieżąco zadane współrzędne uogólnione. Algorytmy te są zainstalowane w komputerze nadrzędnym koordynującym działanie wszystkich mechanizmów układu mechatronicznego. W systemie mogą wystąpić dwa rodzaje sprzężeń zwrotnych. Pierwszy rodzaj stanowią sygnały z czujników wewnętrznych, drugi - sygnały z kamer lub z nadajników

16