7368841348

Przedmowa

Bezprecedensowy rozwój techniki mikroprocesorowej doprowadził do nowego spojrzenia na procesy przepływu informacji w maszynach. Zalety mikroprocesora - olbrzymie możliwości obliczeniowe, łatwość programowania, miniaturowe rozmiar}, coraz niższa cena - spowodowały, że zaczęto go wykorzystywać do sterowania maszyn. Tak narodziła się mechatronika - interdyscyplinarny obszar nauk technicznych, próbujący zintegrować mechanikę, budowę maszyn, automatykę, elektrotechnikę, elektronikę i technikę komputerową. Dziś trudno sobie wyobrazić nowoczesną maszynę bez mikroprocesora. Stal się on standardowym elementem maszyny, takim jak łożysko, sprzęgło, przekładnia itp.

Mechatronika pokazuje jak integrować klasyczne urządzenia mechaniczne ze sterowaniami mikroprocesorowymi (komputerowymi). Zajmuje się badaniem i rozwojem nowych zintegrowanych systemów mechaniczno-elektronicznych, które wykazują się pewnym stopniem „inteligencji”, polegającej przede wszystkim na samodzielności podejmowania decyzji. Układ (system) mechatroniczny jest w stanie - za pomocą czujników (sensorów) - odbierać ze swego otoczenia sygnały; przetwarzać je za pomocą mikroprocesora i, na tej podstawie, reagować -za pomocą elementów wykonawczych (aktorów) - odpowiednio do sytuacji. Przez to jest elastyczny i może być stosowany w różnorodnych zadaniach. Chodzi więc o programowalne urządzenia i systemy mechaniczne z sensoryką, aktoryką i komunikacją.

Podstawowym celem mechatroniki jest optymalne sterowanie ruchem urządzeń mechanicznych. Osiąga się to przez: (1) fizyczne integrowanie mikroelektroniki z częściami mechanicznymi oraz (2) podział urządzenia na moduły, które realizują funkcje częściowe. Mechatronika oferuje konstruktorom nowy sposób realizacji tych modułów: nie muszą one mieć tradycyjnej postaci mechanicznej, lecz mogą być rozwiązaniem mechatronicznym - z sensorami, aktorami i sterowaniem mikroprocesorowym.

Skąd się wzięła ta monografia?

U źródeł tej monografii legia potrzeba unowocześnienia kształcenia na wydziałach mechanicznych wyższych szkól technicznych. Potrzeba ta przed pięcioma laty była jednym z powodów zaangażowania się autora w utworzenie kierunku studiów „automatyka i robotyka” na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej. Doprowadziło to do „odkrycia” mechatroniki i zainteresowania się nią jako jedną z najważniejszych dróg rozwoju techniki nowoczesnych maszyn. Monografia ta jest efektem paroletniego studiowania literatur} robotycznej i mechatronicznej, a także

3