मेक्ट्रोनिक्स, मेक्ट्रोनिक तत्व, मॉड्यूल, मशीन और सिस्टम क्या है

शब्द "मेक्ट्रोनिक्स" दो शब्दों - "यांत्रिकी" और "इलेक्ट्रॉनिक्स" से बना है। यह शब्द 1969 में यास्कावा इलेक्ट्रिक के एक वरिष्ठ डेवलपर द्वारा प्रस्तावित किया गया था, एक जापानी जिसका नाम टेटसुरो मोरी था। 20 वीं सदी में, यास्कावा इलेक्ट्रिक ने इलेक्ट्रिक ड्राइव और डीसी मोटर्स के विकास और सुधार में विशेषज्ञता हासिल की और इसलिए इस दिशा में बड़ी सफलता हासिल की, उदाहरण के लिए, पहली डिस्क आर्मेचर डीसी मोटर वहां विकसित की गई थी।

इसके बाद पहले हार्डवेयर सीएनसी सिस्टम के विकास के बारे में बताया गया। और 1972 में मेक्ट्रोनिक्स ब्रांड को यहां पंजीकृत किया गया था। कंपनी ने जल्द ही इलेक्ट्रिक ड्राइव प्रौद्योगिकियों के विकास में काफी प्रगति की। कंपनी ने बाद में "मेक्ट्रोनिक्स" शब्द को ट्रेडमार्क के रूप में छोड़ने का फैसला किया, क्योंकि यह शब्द जापान और दुनिया भर में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया गया था।

किसी भी मामले में, जापान प्रौद्योगिकी में इस तरह के दृष्टिकोण के सबसे सक्रिय विकास का घर है, जब उच्च परिशुद्धता इलेक्ट्रिक ड्राइव नियंत्रण को लागू करने के लिए यांत्रिक तत्वों, विद्युत मशीनों, बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स, माइक्रोप्रोसेसरों और सॉफ्टवेयर को संयोजित करना आवश्यक हो गया।

मेक्ट्रोनिक्स के लिए एक सामान्य ग्राफिक प्रतीक आरपीआई (रेंससेलर पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट, एनवाई, यूएसए) वेबसाइट से एक आरेख है:

मेक्ट्रोनिक्स दुनिया के सबसे नए इंजीनियरिंग क्षेत्रों में से एक है, जो यूनेस्को के अनुसार, दस सबसे आशाजनक और मांग वाले क्षेत्रों में से एक है।

आम तौर पर, शब्द "मेक्ट्रोनिक्स" को निम्नलिखित परिभाषा दी जा सकती है - यह सटीक यांत्रिकी, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स, माइक्रोप्रोसेसर प्रौद्योगिकी, विभिन्न बिजली स्रोतों, विद्युत, हाइड्रोलिक और के लिए इकाइयों के व्यवस्थित संयोजन के आधार पर विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक क्षेत्र है। वायवीय ड्राइव, साथ ही साथ उनका बुद्धिमान नियंत्रण, आधुनिक स्वचालित उत्पादन प्रणालियों के ब्लॉकों के निर्माण और संचालन पर केंद्रित है।

मेक्ट्रोनिक्स कम्प्यूटरीकृत गति नियंत्रण है।

मेक्ट्रोनिक्स का लक्ष्य गुणात्मक रूप से नए गति मॉड्यूल, मेक्ट्रोनिक गति मॉड्यूल, बुद्धिमान मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल और उनके आधार पर बुद्धिमान मशीनों और प्रणालियों को चलाना है।

ऐतिहासिक रूप से, मेक्ट्रोनिक्स इलेक्ट्रोमैकेनिक्स से विकसित हुआ और, इसकी उपलब्धियों पर भरोसा करते हुए, कंप्यूटर नियंत्रण उपकरणों, एम्बेडेड सेंसर और इंटरफेस के साथ इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम को व्यवस्थित रूप से जोड़कर आगे बढ़ा।

मेक्ट्रोनिक प्रणाली का आरेख

मेक्ट्रोनिक प्रणालियों की सामान्यीकृत संरचना

इलेक्ट्रॉनिक, डिजिटल, मैकेनिकल, इलेक्ट्रिकल, हाइड्रोलिक, वायवीय और सूचना तत्व - मेक्ट्रोनिक प्रणाली का हिस्सा हो सकते हैं, क्योंकि प्रारंभिक रूप से एक अलग भौतिक प्रकृति के तत्व, हालांकि, सिस्टम के गुणात्मक रूप से नए परिणाम प्राप्त करने के लिए एक साथ लाए जाते हैं, जिसे हासिल नहीं किया जा सकता है प्रत्येक तत्व द्वारा एक अलग कलाकार के रूप में।

एक अलग स्पिंडल मोटर डीवीडी प्लेयर ट्रे को अपने आप बाहर निकालने में सक्षम नहीं होगी, लेकिन माइक्रोकंट्रोलर सॉफ़्टवेयर के साथ एक सर्किट के नियंत्रण में और वर्म गियर से ठीक से जुड़ा हुआ है, सब कुछ आसानी से काम करेगा और एक साधारण अखंड प्रणाली की तरह दिखेगा। हालांकि, बाहरी सादगी के बावजूद, परिभाषा के अनुसार एक मेक्ट्रोनिक प्रणाली में कई मेक्ट्रोनिक इकाइयां और मॉड्यूल शामिल होते हैं जो एक विशिष्ट कार्य को हल करने के लिए विशिष्ट कार्यात्मक क्रियाएं करने के लिए परस्पर जुड़े होते हैं और एक साथ बातचीत करते हैं।

एक मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल एक स्वतंत्र उत्पाद (संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से) है जिसे इंटरपेनेट्रेशन और इसके घटकों के साथ-साथ उद्देश्यपूर्ण हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर एकीकरण के साथ आंदोलनों को करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

एक विशिष्ट मेक्ट्रोनिक प्रणाली में परस्पर जुड़े हुए इलेक्ट्रोमैकेनिकल और पावर घटक होते हैं जो बदले में एक कंप्यूटर या माइक्रोकंट्रोलर द्वारा नियंत्रित होते हैं।

ऐसी मेक्ट्रोनिक प्रणाली को डिजाइन और निर्माण करते समय, वे अनावश्यक नोड्स और इंटरफेस से बचने की कोशिश करते हैं, सब कुछ संक्षिप्त और यथासंभव सहज बनाने की कोशिश करते हैं, न केवल डिवाइस के बड़े पैमाने पर विशेषताओं में सुधार करने के लिए, बल्कि विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए भी प्रणाली की आम तौर पर।

कभी-कभी इंजीनियरों के लिए यह आसान नहीं होता है, उन्हें इस तथ्य के कारण बहुत ही असामान्य समाधान खोजने के लिए मजबूर किया जाता है कि अलग-अलग इकाइयां अलग-अलग काम करने की स्थिति में हैं, पूरी तरह से अलग-अलग चीजें कर रही हैं। उदाहरण के लिए, कुछ स्थानों पर एक पारंपरिक असर काम नहीं करेगा, और इसे विद्युत चुम्बकीय निलंबन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है (यह विशेष रूप से टर्बाइनों में पाइप के माध्यम से गैस पंप करने के लिए किया जाता है, क्योंकि गैस के प्रवेश के कारण एक पारंपरिक असर जल्दी से विफल हो जाएगा इसका स्नेहक)।

किसी न किसी तरह से, आज मेक्ट्रोनिक्स ने घरेलू उपकरणों से लेकर निर्माण रोबोटिक्स, हथियार और एयरोस्पेस तक सब कुछ रिस चुका है। सभी सीएनसी मशीनें, हार्ड ड्राइव, इलेक्ट्रिक लॉक, आपकी कार में एबीएस सिस्टम इत्यादि। - हर जगह मेक्ट्रोनिक्स न केवल उपयोगी है, बल्कि आवश्यक भी है। यह अब दुर्लभ है जहां आप मैन्युअल नियंत्रण पा सकते हैं, यह सब इस तथ्य पर निर्भर करता है कि आपने बिना निर्धारण के बटन दबाया या बस सेंसर को छुआ - आपको परिणाम मिला - यह शायद मेक्ट्रोनिक्स का सबसे आदिम उदाहरण है जो आज है।

मेक्ट्रोनिक्स में एकीकरण स्तरों का पदानुक्रम आरेख

एकीकरण का पहला स्तर मेक्ट्रोनिक उपकरणों और उनके तत्वों द्वारा बनता है। एकीकरण का दूसरा स्तर एकीकृत मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल द्वारा बनता है। एकीकरण का तीसरा स्तर एकीकरण मेक्ट्रोनिक मशीनों द्वारा बनता है। एकीकरण का चौथा स्तर मेक्ट्रोनिक मशीनों के परिसरों द्वारा बनता है। एकीकरण का पाँचवाँ स्तर मेक्ट्रोनिक मशीनों और रोबोटों के परिसरों के एकल एकीकरण मंच पर बनता है, जो पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य लचीली उत्पादन प्रणालियों के गठन को दर्शाता है।

आज, निम्नलिखित क्षेत्रों में मेक्ट्रोनिक मॉड्यूल और सिस्टम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

• मैकेनिकल इंजीनियरिंग और स्वचालन उपकरण, मैकेनिकल इंजीनियरिंग में तकनीकी प्रक्रियाएं;

• औद्योगिक और विशेष रोबोटिक्स;

• विमानन और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी;

• सैन्य उपकरण, पुलिस और विशेष सेवाओं के लिए वाहन;

• इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग और रैपिड प्रोटोटाइप उपकरण;

• मोटर वाहन उद्योग (मोटर व्हील ड्राइव मॉड्यूल, एंटी-लॉक ब्रेक, स्वचालित प्रसारण, स्वचालित पार्किंग सिस्टम);

• गैर-पारंपरिक वाहन (इलेक्ट्रिक कार, इलेक्ट्रिक साइकिल, व्हीलचेयर);

• कार्यालय उपकरण (जैसे कॉपियर और फैक्स मशीन);

• कंप्यूटर बाह्य उपकरणों (जैसे प्रिंटर, प्लॉटर, सीडी-रोम ड्राइव);

• चिकित्सा और खेल उपकरण (विकलांगों के लिए बायोइलेक्ट्रिक और एक्सोस्केलेटन कृत्रिम अंग, प्रशिक्षकों को टोनिंग, नियंत्रित डायग्नोस्टिक कैप्सूल, मालिश करने वाले, आदि);

• घरेलू उपकरण (धुलाई, सिलाई, डिशवॉशर, स्वतंत्र वैक्यूम क्लीनर);

• माइक्रोमाचिन्स (चिकित्सा, जैव प्रौद्योगिकी, संचार और दूरसंचार के लिए);

• उपकरणों और मशीनों को नियंत्रित और मापना;

• लिफ्ट और गोदाम उपकरण, होटल और हवाई अड्डों में स्वचालित दरवाजे; फोटो और वीडियो उपकरण (वीडियोडिस्क प्लेयर, वीडियो कैमरा फोकसिंग डिवाइस);

• जटिल तकनीकी प्रणालियों और पायलटों के प्रशिक्षण ऑपरेटरों के लिए सिमुलेटर;

• रेलवे परिवहन (ट्रेन नियंत्रण और स्थिरीकरण प्रणाली);

• भोजन, मांस और डेयरी उद्योगों के लिए बुद्धिमान मशीनें;

• छपाई मशीनें;

• शो उद्योग, आकर्षण के लिए स्मार्ट डिवाइस।

तदनुसार, मेक्ट्रोनिक प्रौद्योगिकियों वाले कर्मियों की आवश्यकता बढ़ रही है।