Novinky

Odeslat stránku emailem

Zašlete tuto stránku svým přátelům, ať se na ní také podívají.

Jaký je rozdíl mezi mechatronikou a elektromechanikou?

Čím více čipy a programování nahrazují mechanická zařízení, tím více se otvírají dveře do flexibilního světa mechatroniky.

Pojmy elektromechanika a mechatronika se nám zdají být na první pohled dost podobné a myslíme si, že rozdíly mezi nimi nejsou velké. Ale když definujeme přesněji novější z těchto pojmů, tedy mechatroniku, pak zjistíme, že rozdíly mezi nimi jsou.

Starší zobou pojmů, tedy elektromechanika, vznikl v roce 1885 nebo dříve. V té době se již studenti inženýrství na některých vysokých školách mohli přihlásit do kurzů elektromechaniky. Je to obecně kombinace elektrotechniky a mechanického inženýrství. Zde nutno poznamenat, že klasické elektroinženýrství nezahrnuje žádný druh integrovaných obvodů (IC) ani polovodiče. Ty spadají do oblasti elektroniky. (Proto Institut IEEE ve svém názvu obsahuje jak elektrotechnické, tak i elektronické inženýrství).

Před rokem 1950 mělo jen několik čistě elektrických zařízení praktické využití. Byly to žárovka a rádio. Aby bylo možno využívat motor nebo magnet, musela se k nim připojit mechanická zařízení, jako jsou převody, řemeny, relé nebo elektromagnety. Takové komponenty pak byly používány při výrobě velkého množství nejrůznějších zařízení, jako jsou elektrické psací stroje, elektrické spouštěče, hodiny, hrací automaty, měřidla různých druhů, první televizory a dokonce i digitální počítače. Elektromechanika se pak brzy stala vědou a oblastí, která v sobě zahrnuje jak elektrické signály a komponenty, tak i mechanické spojovací prvky a sestavy.

V roce 1947 byl vynalezen tranzistor, a brzy nato se ve světě objevila elektronika. Inženýři nejprve začali nahrazovat mechanické systémy řízení a mechanické komponenty elektronickými verzemi. Elektronické systémy byly levnější, byly více odolné vůči chybám ve výrobě i vůči chybám při instalaci, a protože zde nejsou žádné pohyblivé části, nebylo potřeba řešit opotřebení. Z elektroniky se vyvinula počítačová technologie a její vedlejší produkt – software. Jeho vývoj byl tak rychlý, že výrobci ani nestíhali využívat všech výhod, které software nabízí.

Koncem šedesátých let začala firma Yaskawa využívat elektroniku pro řízení svých elektrických motorů. Tehdy jeden jejich inženýr vymyslel název „mechatronika". Tento pojem byl pak chápán jako kombinace elektronického a mechanického inženýrství, zahrnoval v sobě i software. Yaskawa si pak tento název dokonce nechala zaregistrovat jako svou obchodní značku.

Jedním z hlavních rozdílů mezi dřívějšími elektromechanickými zařízeními a mezi jejich mechatronickými verzemi byl takový, že mechatronické verze byly více flexibilní, co se týká designu a chodu. Čip dovedl současně nahradit více mechanických zařízení a mohl být naprogramován pro plnění různých úloh při použití těch stejných zařízení.

Zaváděním mechatroniky se také zvyšuje rychlost a přesnost při řízení pohybu. Mechatronika navíc umožňuje automatizovaný sběr dat a zhotovování protokolů.

Mnozí inženýři si myslí, že mechatronika vyšla z robotiky. Toto své přesvědčení zakládají na faktu, že mnoho inovací bylo nejprve provedeno u robotů a teprve až pak u dalších strojů. Týká se to i senzorické zpětné vazby a koordinace pohybů. Asi od roku 1990 mechatronika v sobě zahrnuje i komunikaci mezi stroji, jako je např. počítačové propojení výrobních strojů. Brzy se ale pod pojem mechatronika dostaly i informační technologie, regulační technika, senzory a akční členy. 

Dvě hlavní síly, které dnes pohání mechatroniku dopředu, jsou následující: zaprvé, na principech mechatroniky je možno vyvíjet nové výrobky a nové procesy rychleji a levněji. Zadruhé – mechatronika umožňuje firmám uspokojit globální poptávku a obstát v celosvětové konkurenci.

Nicméně mechatronika stále ještě nemá přesnou definici, která by byla všeobecně uznávaná. Např. fakulta inženýringu Purdueovy univerzity spustila program mechatronické technologie, který zahrnuje konstrukci mechanických částí, výrobu, a elektrické ovládání balicích strojů. Tento program je určen konstruktérům, projektantům, specialistům na automatizaci a servisním technikům pracujícím v obalovém průmyslu. To se ale zdá být trochu omezená oblast.

Jiní zase chtějí, aby do pojmu mechatronika bylo zahrnuto všechno, co je spojené s pohyblivými částmi a má v sobě nějakou elektroniku, což je naopak příliš široká oblast. Momentálně je rozdíl mezi elektromechanikou a mechatronikou chápán tak, že zatímco elektromechanika je kombinace elektrických a mechanických komponentů, mechatronika zahrnuje i řídicí systémy obsahující čipy, dále software, a propojení různých zařízení prostřednictvím sítě.