Мехатроник коробок GA6HP19Z, GA6HP26Z – это важнейший электронный узел, выполняющий самую главную функцию в АКПП. Мехатроник ауди а7, выполняет роль «мозга» в КПП, с помощью датчиков, он считывает нужную информацию с: двигателя, сервоприводов и сцепления. Обрабатывается полученная информация в блоке памяти, далее рассчитывает точное переключение передач, для максимально продуктивной, экономной и правильной работы двигателя.

Преимущества и недостатки АКПП с мехатроником

Чем лучше АКПП с мехатроником, от обычной автоматики или механической КПП?

Во-первых, – экономия, продуктивность использования топлива повышается на 10%, также есть возможность смены, автоматического переключения передач на механическое (такая функция редко присутствует на обычном автомате).

Во-вторых, – беспрерывное переключение передач, на коробке стоит два сцепления, поэтому потери оборотов не происходит вообще. Когда ставится первая передача, одновременно с ней ставится и вторая, но последняя разомкнута, а когда переключение происходит на второю, она просто замыкается и без потерь передается крутящий момент.

Такие положительные особенности предают автомобилю: большей устойчивости на сложных участках дороги, более эффективное ускорение, сохранение всей мощности двигателя, максимально чёткую и быструю смену передач.

Недостатков довольно большое количество, в основном в финансовом плане. Производитель дает гарантию на надёжность КПП с мехатроником.

Но, всё-таки ниже будут представлены основные недостатки у такого вида коробок:

• Сложность конструкции – как всей КПП, так и мехатроника, даёт свои неудобства (часто бывает, невозможно отремонтировать, агрегат или заменить деталь, и приходится менять чуть ли не всю КПП);
• Сама стоимость авто, куда больше с такой коробкой;
• Также сам блок мехатроника ломается, во время резкой смены температуры и это, непрактично, особенно для пустынной местности (тем более, что мехатроник трудно ремонтировать, зачастую его меняют);
• Дорогостоящая замена масла на коробке и её обслуживание.

Главная причина неисправности является минусовая температура . Минус на градуснике вреден для мехатроника . Избегая поломки , прогревайте авто при поездке зимой . А сильный мороз должен вас сразу остановить от поездки .

Это был перечислен ряд минусов, который и подрывает всё качество этой КПП. Выше перечисленные недостатки, случаются крайне редко, а ниже будет представлено описание, по эксплуатационным особенностям АКПП.

Определение неисправности мехатроника

Самым частым признаком неисправности мехатроника – это, подёргивания при разгоне автомобиля. Когда ускорение происходит с рывками, 99% что неисправность в мехатронике. Также, во время пропадания передач – зачастую в мехатронике дело, когда дёргается автомобиль при переключении передач. Но, когда рывки происходят во время переключения на 2 передачу, проблема чаще из-за конструкционной промашки, инженеры могли оставить шестерню 2 передачи без демпфера. Всё же, диагностику проводят быстро и не стоит переживать, о долгом дорогостоящем ремонте автомобиля.

Первые образцы АКПП имели блоки встроенной памяти с записанными микропрограммами. Эти программы управляли работой коробки. Эти программы нельзя было перезаписать.

Потом появились модели коробок, в которых можно было перезаписать программы для разных режимов эксплуатации авто. Таким образом, возможность перепрошить АКПП сделала режим работы системы гибкой. Сейчас конструкции коробок автомат становятся сложнее, принцип их работы меняется.

Новое поколение коробок DSG также можно прошивать и изменять условия работы. Коробки в которых есть мехатроник, адаптивны, алгоритмы по которым работают такие коробки сложные.

Ремонт мехатроника DSG

Хоть такие коробки с мехатроником стоят дорого, они не долговечные и иногда ломаются. Первые образцы таких коробок были неремонтнопригодными, их не умели ремонтировать.

Сейчас, если коробка ДСГ вышла из строя, сделать ее ремонт или только ремонт мехатроника можно во многих специализированных сервисных центрах.

Так как мехатроник является электронным мозгом коробки передач, его ремонт не всегда актуален. Иногда выгоднее заменить его, чем ремонтировать.

Благодаря перепрошивки мехатроника, коробку можно поставить с одного автомобиля на другой, например, от Skoda (Шкода) на Audi (Ауди). Режимы работ для коробки выбираются исходя из мощности мотора.

Диагностика и признаки неисправностей

После изучения вопросов, что такое мехатроник, он же мехатрон, принцип его действия, надо научиться проводить диагностику и выявлять возможные неполадки.

В коробках ДСГ 6, ДСГ 7 наблюдаются такие признаки неисправностей, как:

• рывки во время езды;
• удары и толчки во время разгона;
• медленное переключение скоростей;
• вибрации АКПП.

Удары и толчки возникают при наборе скорости, а не при движении без ускорения.

Эти признаки относятся и к проблеме с диском сцепления, например в сцеплении Sachs . Если сцепление в норме, то причина в мехатронике (блоке управления).

Если есть диагностический кабель VAG com и ноутбук с соответствующим программным обеспечением, можно провести диагностику мехатроника своими руками.
Стоимость кабеля примерна равна стоимости одного обращения в сервис для диагностики. Но, купив кабель и установив программу на ноутбук, в дальнейшем можно делать диагностику самому. Требуемое время на компьютерную диагностику занимает около 30 минут. С кабелем в комплекте идет инструкция по применению и расширенная баз с параметрами от завода.

Имея таблицу с заводскими параметрами, можно легко определить, есть ли отклонения при проведении диагностики. Считать ошибки DSG и расшифровать их по коду также можно в прилагаемой таблице.

Видео

В этом видео, о мехатронике автомобилей Ауди, Фольксваген Поло, Wv Golf с объемом двигателя до 2 литров. Mehatronic Dq 200, DSG 7.

Мехатроник ДСГ 7.

Как проверить мехатроник своими руками.

], область науки и техники, основанная на синергетическом объединении узлов точной механики с электронными, электротехническими и компьютерными компонентами, обеспечивающая проектирование и производство качественно новых модулей, систем и машин с интеллектуальным управлением их функциональными движениями. Термин «Мехатроника» (англ. «Mechatronics», нем. «Mechatronik») был введён японской фирмой « Yaskawa Electric Corp. » в 1969 году и зарегистрирован как торговая марка в 1972 году. Отметим, что в отечественной технической литературе ещё в 1950-х гг. использовался подобным же образом образованный термин – «механотроны» (электронные лампы с подвижными электродами, которые применялись в качестве датчиков вибраций и т. п.). Мехатронные технологии включают проектно-конструкторские, производственные, информационные и организационно-экономические процессы, которые обеспечивают полный жизненный цикл мехатронных изделий.

Предмет и метод мехатроники

Главная задача мехатроники как направления современной науки и техники состоит в создании конкурентоспособных систем управления движением разнообразных механических объектов и интеллектуальных машин, которые обладают качественно новыми функциями и свойствами. Метод мехатроники заключается (при построении мехатронных систем) в системной интеграции и использовании знаний из ранее обособленных научных и инженерных областей. К их числу относятся прецизионная механика, электротехника, гидравлика, пневматика, информатика, микроэлектроника и компьютерное управление. Мехатронные системы строятся путём синергетической интеграции конструктивных модулей, технологий, энергетических и информационных процессов, начиная со стадии их проектирования и заканчивая производством и эксплуатацией.

В 1970–80-х гг. три базисных направления – оси мехатроники (точная механика, электроника и информатика) интегрировались попарно, образовав три гибридных направления (на рис. 1 показаны боковыми гранями пирамиды). Это электромеханика (объединение механических узлов с электротехническими изделиями и электронными блоками), компьютерные системы управления (аппаратно–программное объединение электронных и управляющих устройств), а также системы автоматизированного проектирования (САПР) механических систем. Затем – уже на стыке гибридных направлений – возникает мехатроника, становление которой как нового научно-технического направления начинается с 1990-х гг.

Элементы мехатронных модулей и машин имеют различную физическую природу (механические преобразователи движений, двигатели, информационные и электронные блоки, управляющие устройства), что определяет междисциплинарную научно-техническую проблематику мехатроники. Междисциплинарные задачи определяют и содержание образовательных программ по подготовке и повышению квалификации специалистов, которые ориентированы на системную интеграцию устройств и процессов в мехатронных системах.

Принципы построения и тенденции развития

Развитие мехатроники является приоритетным направлением современной науки и техники во всём мире. В нашей стране мехатронные технологии как основа построения роботов нового поколения включены в число критических технологий РФ.

К числу актуальных требований к мехатронным модулям и системам нового поколения следует отнести: выполнение качественно новых служебных и функциональных задач; интеллектуальное поведение в изменяющихся и неопределённых внешних средах на основе новых методов управления сложными системами; сверхвысокие скорости для достижения нового уровня производительности технологических комплексов; высокоточные движения с целью реализации новых прецизионных технологий, вплоть до микро- и нанотехнологий; компактность и миниатюризация конструкций на основе применения микромашин; повышение эффективности многокоординатных мехатронных систем на базе новых кинематических структур и конструктивных компоновок.

Построение мехатронных модулей и систем основывается на принципах параллельного проектирования (англ. – concurrent engineering), исключения многоступенчатых преобразований энергии и информации, конструктивного объединения механических узлов с цифровыми электронными блоками и управляющими контроллерами в единые модули.

Ключевым принципом проектирования является переход от сложных механических устройств к комбинированным решениям, основанным на тесном взаимодействии более простых механических элементов с электронными, компьютерными, информационными и интеллектуальными компонентами и технологиями. Компьютерные и интеллектуальные устройства придают мехатронной системе гибкость, поскольку их легко перепрограммировать под новую задачу, и они способны оптимизировать свойства системы при изменяющихся и неопределённых факторах, действующих со стороны внешней среды. Важно отметить, что за последние годы цена таких устройств постоянно снижается при одновременном расширении их функциональных возможностей.

Тенденции развития мехатроники связаны с появлением новых фундаментальных подходов и инженерных методов решения задач технической и технологической интеграции устройств различной физической природы. Компоновка нового поколения сложных мехатронных систем формируется из интеллектуальных модулей («кубиков мехатроники»), объединяющих в одном корпусе исполнительные и интеллектуальные элементы. Управление движением систем осуществляется с помощью информационных сред для поддержки решений мехатронных задач и специального программного обеспечения, реализующего методы компьютерного и интеллектуального управления.

Классификация мехатронных модулей по структурным признакам представлена на рис. 2.

Модуль движения – конструктивно и функционально самостоятельный электромеханический узел, включающий в себя механическую и электрическую (электротехническую) части, который можно использовать как сепаратный блок, так и в различных комбинациях с другими модулями. Главным отличием модуля движения от общепромышленного электропривода является использование вала двигателя в качестве одного из элементов механического преобразователя движения. Примерами модулей движения являются мотор-редуктор, мотор-колесо , мотор-барабан, электрошпиндель станка.

Мотор-редукторы являются исторически первыми по принципу своего построения мехатронными модулями, которые стали серийно выпускать, и до настоящего времени находят широкое применение в приводах различных машин и механизмов. В мотор-редукторе вал является конструктивно единым элементом для двигателя и преобразователя движения, что позволяет исключить традиционную соединительную муфту, добиваясь таким образом компактности; при этом существенно уменьшается количество присоединительных деталей, а также затраты на установку, отладку и запуск. В мотор-редукторах в качестве электродвигателей наиболее часто используют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и регулируемым преобразователем частоты вращения вала, однофазные двигатели и двигатели постоянного тока. В качестве преобразователей движения применяются зубчатые цилиндрические и конические, червячные, планетарные, волновые и винтовые передачи. Для защиты от действия внезапных перегрузок устанавливают ограничители вращающего момента.

Мехатронный модуль движения – конструктивно и функционально самостоятельное изделие, включающее в себя управляемый двигатель, механическое и информационное устройства (рис. 2). Как следует из данного определения, по сравнению с модулем движения, в состав мехатронного модуля движения дополнительно встроено информационное устройство. Информационное устройство включает датчики сигналов обратных связей, а также электронные блоки для обработки сигналов. Примерами таких датчиков могут служить фотоимпульсные датчики (энкодеры), оптические линейки, вращающиеся трансформаторы, датчики сил и моментов и т. д.

Важным этапом развития мехатронных модулей движения стали разработки модулей типа «двигатель-рабочий орган». Такие конструктивные модули имеют особое значение для технологических мехатронных систем, целью движения которых является реализация целенаправленного воздействия рабочего органа на объект работ. Мехатронные модули движения типа «двигатель-рабочий орган» широко применяют в станках под названием мотор-шпиндели.

Интеллектуальный мехатронный модуль (ИММ) – конструктивно и функционально самостоятельное изделие, построенное путём синергетической интеграции двигательной, механической, информационной, электронной и управляющей частей.

Таким образом, по сравнению с мехатронными модулями движения, в конструкцию ИММ дополнительно встраиваются управляющие и силовые электронные устройства, что придаёт этим модулям интеллектуальные свойства (рис. 2). К группе таких устройств можно отнести цифровые вычислительные устройства (микропроцессоры, сигнальные процессоры и т. п.), электронные силовые преобразователи, устройства сопряжения и связи.

Применение интеллектуальных мехатронных модулей даёт мехатронным системам и комплексам ряд принципиальных преимуществ: способность ИММ выполнять сложные движения самостоятельно, без обращения к верхнему уровню управления, что повышает автономность модулей, гибкость и живучесть мехатронных систем, работающих в изменяющихся и неопределённых условиях внешней среды; упрощение коммуникаций между модулями и центральным устройством управления (вплоть до перехода к беспроводным коммуникациям), что позволяет добиваться повышенной помехозащищённости мехатронной системы и ее способности к быстрой реконфигурации; повышение надёжности и безопасности мехатронных систем благодаря компьютерной диагностике неисправностей и автоматической защите в аварийных и нештатных режимах работы; создание на основе ИММ распределённых систем управления с применением сетевых методов, аппаратно-программных платформ на базе персональных компьютеров и соответствующего программного обеспечения; использование современных методов теории управления (адаптивных, интеллектуальных, оптимальных) непосредственно на исполнительном уровне, что существенно повышает качество процессов управления в конкретных реализациях; интеллектуализация силовых преобразователей, входящих в состав ИММ, для реализации непосредственно в мехатронном модуле интеллектуальных функций по управлению движением, защите модуля в аварийных режимах и диагностики неисправностей; интеллектуализация сенсоров для мехатронных модулей позволяет добиться более высокой точности измерения, программным путём обеспечив в самом сенсорном модуле фильтрацию шумов, калибровку, линеаризацию характеристик вход/выход, компенсацию перекрёстных связей, гистерезиса и дрейфа нуля.

Мехатронные системы

Мехатронные системы и модули вошли как в профессиональную деятельность, так и в повседневную жизнь современного человека. Сегодня они находят широкое применение в самых различных областях: автомобилестроение (автоматические коробки передач, антиблокировочные устройства тормозов, приводные модули «мотор-колесо», системы автоматической парковки); промышленная и сервисная робототехника (мобильные, медицинские, домашние и другие роботы); периферийные устройства компьютеров и офисная техника: принтеры, сканеры, CD-дисководы, копировальные и факсимильные аппараты; производственное, технологическое и измерительное оборудование; домашняя бытовая техника: стиральные, швейные, посудомоечные машины и автономные пылесосы; медицинские системы (например, оборудование для робото-ассистированной хирургии, коляски и протезы для инвалидов) и спортивные тренажёры; авиационная, космическая и военная техника; микросистемы для медицины и биотехнологии; лифтовое и складское оборудование, автоматические двери в отелях аэропортах, вагонах метро и поездов; транспортные устройства (электромобили, электровелосипеды, инвалидные коляски); фото- и видеотехника (проигрыватели видеодисков, устройства фокусировки видеокамер); движущиеся устройства для шоу-индустрии.

Выбор кинематической структуры является важнейшей задачей при концептуальном проектировании машин нового поколения. Эффективность её решения во многом определяет главные технические характеристики системы, её динамические, скоростные и точностные параметры.

Именно мехатроника дала новые идеи и методы для проектирования движущихся систем с качественно новыми свойствами. Эффективным примером такого решения стало создание машин с параллельной кинематикой (МПК) (рис. 3).

В основе их конструктивной схемы лежит обычно платформа Гью-Стюарта (разновидность параллельного манипулятора, имеющая 6 степеней свободы; используется октаэдральная компоновка стоек). Машина состоит из неподвижного основания и подвижной платформы, которые соединены между собой несколькими стержнями с управляемой длиной. Стержни соединены с основанием и платформой кинематическими парами, которые имеют соответственно две и три степени подвижности. На подвижной платформе устанавливается рабочий орган (например, инструментальная или измерительная головка). Программно регулируя длины стержней с помощью приводов линейного перемещения, можно управлять перемещениями и ориентацией подвижной платформы и рабочего органа в пространстве. Для универсальных машин, где требуется перемещение рабочего органа как твёрдого тела по шести степеням свободы, необходимо иметь шесть стержней. В мировой литературе такие машины называются «гексаподы» (от греч. ἔ ξ – шесть).

Основными преимуществами машин с параллельной кинематикой являются: высокая точность исполнения движений; высокие скорости и ускорения рабочего органа; отсутствие традиционных направляющих и станины (в качестве несущих элементов конструкции используются приводные механизмы), отсюда и улучшенные массогабаритные параметры, и низкая материалоёмкость; высокая степень унификации мехатронных узлов, обеспечивающая технологичность изготовления и сборки машины и конструктивную гибкость.

Повышенные точностные показатели МПК обусловлены следующими ключевыми факторами:

в гексаподах, в отличие от кинематических схем с последовательной цепью звеньев, не происходит суперпозиции (наложения) погрешностей позиционирования звеньев при переходе от базы к рабочему органу;

стержневые механизмы обладают высокой жесткостью, так как стержни не подвержены изгибающим моментам и работают только на растяжение-сжатие;

применяются прецизионные датчики обратной связи и измерительные системы (например, лазерные), а также используются компьютерные методы коррекции перемещений рабочего органа.

Благодаря повышенной точности МПК могут применяться не только как обрабатывающее оборудование, но и в качестве измерительных машин. Высокая жёсткость МПК позволяет применять их на силовых технологических операциях. Так, на рис. 4 показан пример гексапода, выполняющего гибочные операции в составе технологического комплекса «HexaBend» для производства сложных профилей и труб.

Компьютерное и интеллектуальное управление в мехатронике

Применение ЭВМ и микроконтроллеров, реализующих компьютерное управление движением разнообразных объектов, является характерной особенностью мехатронных устройств и систем. Сигналы от разнообразных датчиков, несущие информацию о состоянии компонентов мехатронной системы и приложенных к этой системе воздействий, поступают в управляющую ЭВМ. Компьютер перерабатывает информацию в соответствии с заложенными в него алгоритмами цифрового управления и формирует управляющие воздействия на исполнительные элементы системы.

Компьютеру отводится ведущая роль в мехатронной системе, поскольку компьютерное управление даёт возможность достичь высокой точности и производительности, реализовать сложные и эффективные алгоритмы управления, учитывающие нелинейные характеристики объектов управления, изменения их параметров и влияние внешних факторов. Благодаря этому мехатронные системы приобретают новые качества при увеличении долговечности и снижении размеров, массы и стоимости таких систем. Достижение нового, более высокого уровня качества систем благодаря возможности реализации высокоэффективных и сложных законов компьютерного управления позволяет говорить о мехатронике как о возникающей компьютерной парадигме современного развития технической кибернетики.

Характерным примером мехатронной системы с компьютерным управлением является прецизионный следящий привод на основе бесконтактной многофазной электрической машины переменного тока с векторным управлением. Наличие группы датчиков, в том числе высокоточного датчика положения вала двигателя, цифровых методов обработки информации, компьютерной реализации законов управления, преобразований, основанных на использовании математической модели электрической машины, и быстродействующего контроллера позволяет построить прецизионный быстродействующий привод, обладающий сроком службы до 30–50 тысяч часов и более.

Компьютерное управление оказывается весьма эффективным при построении многокоординатных нелинейных мехатронных систем. В этом случае ЭВМ анализирует данные о состоянии всех компонентов и внешних воздействиях, производит вычисления и формирует управляющие воздействия на исполнительные компоненты системы с учётом особенностей её математической модели. В результате достигается высокое качество управления согласованным многокоординатным движением, например, рабочего органа мехатронной технологической машины или мобильного робота.

Особую роль в мехатронике играет интеллектуальное управление, которое является более высокой ступенью развития компьютерного управления и реализует различные технологии искусственного интеллекта. Они дают возможность мехатронной системе воспроизводить в той или иной мере интеллектуальные способности человека и на этой основе принимать решения о рациональных действиях для достижения цели управления. Наиболее эффективными технологиями интеллектуального управления в мехатронике являются технологии нечёткой логики, искусственных нейронных сетей и экспертных систем.

Применение интеллектуального управления даёт возможность обеспечить высокую эффективность функционирования мехатронных систем при отсутствии подробной математической модели объекта управления, при действии различных неопределённых факторов и при опасности возникновения непредвиденных ситуаций в работе системы.

Преимущество интеллектуального управления мехатронными системами состоит и в том, что часто для построения таких систем не требуются их подробная математическая модель и знание законов изменения действующих на них внешних воздействий, а управление строится на основе опыта действий высококвалифицированных специалистов-экспертов.

К новым профессиям люди всегда проявляют не только интерес, но и определенную настороженность: перспектива развития той или иной новой специальности и возможность дальнейшего трудоустройства по ней не могут не волновать. В то же время следует осознавать, что новые профессии не возникают на пустом месте. Их появление, как правило, обусловлена ​​потребностями времени.

Одна из таких новых специальностей - "мехатроника", подготовка по которой ведется в профессионально-техническом колледже Республиканского института профессионального образования Беларуси. Два месяца назад в упомянутом заведении состоялся первый выпуск мехатроников для машиностроительной отрасли, а с сентября 2012 года здесь начнут готовить еще и автомехаников.

Что собой представляют указанные профессии? В чем заключается их новизна? Смогут ли мехатроники и автомеханики в дальнейшем без проблем устроиться на работу и где? Ответы на эти вопросы искал корреспондент «Настаўніцкай газеты».

Мехатроника - это новая область науки и техники, суть которой заключается в создании и эксплуатации машин и систем с компьютерным управлением движением. В ее основе лежат знания в сфере механики , электроники и микропроцессорной техники, гидропневмоавтоматики и компьютерного управления движением машин и агрегатов.

Апробация модели подготовки высококвалифицированного рабочего со средним специальным образованием в области мехатроники и обслуживания станков с программным управлением началась в рамках экспериментальной деятельности в 2008/2009 учебном году в профессионально-техническом колледже Республиканского института профессионального образования. Первый набор учащихся на специальность "Мехатроника" осуществлялся из числа выпускников 9 классов (срок обучения при этом составляет 4 года). В июне 2012 года первые выпускники данной специальности (25 человек) сдавали государственный экзамен. При желании продолжить образование они могут поступить на сокращенный срок обучения в Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (правда, только на заочное отделение и только на платной основе).

Мехатроника в своей деятельности может интегрировать функции оператора станков с программным управлением, слесаря ​​по ремонту электрооборудования, наладчика станков и манипуляторов с программным управлением. В его функции входит разработка руководящих программ, настройка компонентов мехатронных систем, диагностика, монтаж и ремонт механических, электромеханических, гидравлических, пневматических и других систем.

Учебная программа в колледже построена таким образом, что учащийся, получая общее среднее образование, одновременно осваивает несколько профессий: оператора станков с программным управлением, слесаря-электрика по ремонту электрооборудования 3 разряда, наладчика 4 разряда. Все эти профессиональные функции объединяются в квалификацию "Мехатроника". Это не только выполнение отдельных работ, но и диагностика неисправностей, и самостоятельная их ликвидация по возможности. Так, выпускник упомянутой специальности должен осуществлять техническое сопровождение технологических процессов, определять соответствие технического состояния оборудования паспортным данным; выбирать и регулировать технологическую оснастку; составлять простые руководящие программы на деятельность мехатронных систем; осуществлять наладку и регулировку электромеханических, механических, электронных, гидравлических, пневматических компонентов мехатронных системы "Станок (машина) - робот"; выполнять диагностику отдельных компонентов мехатронных систем с помощью тестовых программ и др.

Функций, как видно, много, но и на их освоение отводится немало времени: практическое обучение по указанной специальности составляет не менее 50% от общего количества часов профессионального компонента и практики.

Ася Петровна Кононович , начальник отдела методического обеспечения интегрированного профессионального образования РИПО:

Характерной особенностью современного производства и использования кадров является увеличение количества работников, которые заняты в сфере настройки, обслуживания и ремонта оборудования. Связано это и с обновлением технического парка, и с новым высокотехнологичным оборудованием, что требует высокого уровня профессионализма людей, которые имеют с ним дело. Сложность современного оборудования заключается еще и в том, что в него входят, как правило, компоненты механических, электрических, электронных, гидравлических, пневматических систем. Такие устройства называются мехатронными, и к ним относятся как стиральные машины и холодильники, так и станки с числовым программным управлением. Вполне естественно, что для настройки такого оборудования нужны специалисты нескольких профилей, однако сегодня это совершенно нерентабельно. К тому же если какого-то специалиста не окажется на месте, станок будет простаивать. Поэтому и встал вопрос подготовки специалиста, который самостоятельно сможет выполнять все необходимые функции по настройке и обслуживанию мехатронных устройств. Мехатроник должен обладать высоким уровнем как теоретических знаний (причем многопрофильных), так и практических навыков, поскольку оборудование сложное, дорогостоящее, имеет большие потенциальные возможности.

Заказчики кадров, в частности ведущие машиностроительные предприятия страны (Минский тракторный завод, Минский завод колесных тягачей), также выразили свое мнение на этот счет, и мы начали исследовать потребность конкретного производства в соответствующих специалистах. Вот так и появилась новая квалификация - "Мехатроника". Это совершенно новая профессия не только для системы образования, но и для сферы труда. Мехатроник выполняет функции рабочего и в то же время имеет высокий уровень теоретической и практической подготовки.

Обеспечить такой уровень знаний в рамках квалификации рабочего с профессионально-техническим образованием не представляется возможным, поэтому возникла идея ввести новую образовательную программу среднего специального образования, обеспечивающей получение квалификации рабочего со средним специальным образованием. Кстати, все инновационные квалификации, введение которых инициирует Республиканский институт профессионального образования, сначала адаптируются на базе филиалов РИПО - профессионально-технического и индустриально-педагогического колледжей. Эксперимент по апробации образовательной программы по обучению мехатронике начался в 2008 году в профессионально-техническом колледже РИПО.

Открытию подготовки предшествовала значительная теоретическая работа: разработка тарифно-квалификационной характеристики, введение ее в Единый тарифно-квалификационный справочник, а потом включение специальности в Общегосударственный классификатор специальностей и квалификаций. И самое главное - разработка образовательного стандарта, учебно-программной документации.

Отмечу, что обязательным условием для реализации этой программы является высокотехнологичная материально-техническая база обучения. В нашем случае она создавалась одновременно с разработкой всей документации. Педагогические кадры прошли обучение в Германии.

Идея мехатроники развивается сегодня и для других отраслей. Так, уже третий год мы готовим мехатроников для радиоэлектронного производства, сейчас работаем над разработкой содержания образования мехатроников и для перерабатывающей промышленности. Введение новой квалификации позволило расширить перечень рабочих профессий, предполагающих наличие среднего специального образования. Это наладчик станков 5 разряда, повар 5 разряда, электромонтер охранно-пожарной сигнализации, электромеханик по ремонту вычислительной техники.

Когда говорят о создании роботов и автоматизированных систем, два родственных направления инженерной мысли - мехатроника и робототехника - часто упоминаются вместе. У этих дисциплин общие корни, а цели и методы переплетаются.

Поэтому и специальность, в которой будущие инженеры могут найти себя, носит двойное название. Термин «робототехника» зачастую понятен даже тем, кто далек от науки. Попробуем разобраться, что из себя представляет мехатроника и почему она неотделима от роботостроения.

Происхождение термина

Основы мехатроники были заложены гораздо раньше, чем эта отрасль знания обрела имя. Она появилась в результате слияния достижений двух других областей - механики и электроники. В 1930-х годах зарубежные конструкторы ввели термин «электропривод», который использовался для обозначения механических устройств, работающих на электроэнергии. Их использовали в ходе автоматизации промышленных процессов.

Слово «мехатроника» придумано в 1969 году компанией «Yaskawa Electric Corp.» в Японии, в 1972 стало торговой маркой фирмы.

Термин подхватили во всех странах мира, поэтому годы спустя владельцы решили сделать его общественным достоянием. В России новое понятие вошло в научный обиход в 1990-е годы.

Чем занимается мехатроника

Первоначальная задача мехатроники - сконструировать механизм, который приводится в движение с помощью электричества и управляется программно. Со временем перед специалистами вставали новые проблемы, для решения которых приходилось искать ответы в других областях науки. Теперь сложные мехатронные системы должны не просто двигаться, подчиняясь командам компьютера, но и собирать и анализировать внешние данные, делать соответствующие выводы и менять свое поведение, используя встроенные алгоритмы.

Обязательно предусматривается возможность взаимодействия с оператором. Все компоненты такой системы связаны воедино, обмениваются информацией и энергией. Но соединить разнородные детали и снабдить их источником питания недостаточно: мехатронная система должна обладать новыми особенностями, не характерными для ее звеньев, чтобы эффективно функционировать.

Автоматы, способные передвигаться и реагировать на внешнюю среду, обладающие зачатками искусственного интеллекта, заставляют вспомнить и о роботах. В самом деле, робототехника - одно из направлений мехатроники. Поэтому современная мехатроника и робототехника изучаются в комплексе, чтобы будущие специалисты реализовали свои таланты в разных отраслях, занимались как сугубо теоретическими задачами, так и решали производственные вопросы.

Эти ветви знания с каждым днем все сильнее влияют на нашу повседневную жизнь. Сферы их применения не ограничиваются промышленностью, военными операциями, космическими исследованиями, работой с опасными веществами и представлениями с участием андроидов и зооморфных роботов.

Компьютеры, стиральные машины и другая бытовая техника, кресла для инвалидов, офисное оборудование, автопилот и система автоматической парковки в машине, тренажеры-симуляторы для медиков, пилотов и водителей - в создании и совершенствовании этих приспособлений проявили себя профессионалы от роботостроения и мехатроники.

Подготовка специалистов

Желающие получить специальность «Мехатроника и робототехника» должны изучить ряд гуманитарных, естественнонаучных, точных и технических дисциплин, поскольку это направление черпает идеи и решения из других разделов человеческого знания. Освоить программирование, электронику, инженерное дело, кибернетику, механику, принципы математического и автоматического управления, электротехнику, детали и схемы мехатронных модулей, гидравлику и другие предметы важно не только в теории.

Много времени уделяется и ручной работе, сборке моделей разной степени сложности. Развитая фантазия и неистощимое любопытство помогут одолеть нелегкий путь. Владение иностранным языком позволит находить актуальные сведения и сделает будущего конструктора востребованным специалистом на родине и за рубежом, что означает заманчивые перспективы и заработок выше среднего.

Где, как и кем работать

Выпускник сможет проектировать составные части и целые мехатронные системы, разрабатывать для них документацию и оформлять патенты, собирать, испытывать, совершенствовать, корректировать и чинить механизмы. Также можно заняться исследовательской работой или преподаванием, ведь наука не стоит на месте, а передавать знания нужно и новому поколению коллег, и работникам других отраслей, в которых используются автоматы и роботы.

Перспективы и заработок инженеров зависят от опыта и сферы деятельности. Заработная плата варьируется: молодой техник может рассчитывать на 30 тысяч рублей, при наличии опыта доход в два раза больше, а для высококвалифицированного разработчика - до 100 тысяч и выше, особенно на руководящей должности. При наличии деловой хватки возможно открытие собственного дела.

Будь то частное или государственное предприятие, производственное, коммерческое, научное или образовательное учреждение, работа найдется всегда: мехатроников и робототехников не хватает, в дальнейшем спрос на них будет расти, а свежие силы требуются в любой области, где не обойтись без высоких технологий.

Мехатроника и мобильная робототехника