26
1.3 Przykłady urządzeń I systemów
4 Znaczenie mechatroniki dla rozwoju gospodarczego kraju
Wreszcie, o czym także należy pamiętać, cały sprzęt techniki lotniczej, badań kosmosu, techniki policyj nej i militarnej - to wszystko są bardzo zaawanso wane rozwiązania m echatroniczne. Mobilne, minia turowe roboty inspekcyjne (rys. 2), przygotowane do penetrow ania nie b e zpieczn ych lub .niedostęp nych dla człowieka środowisk, chronią życie i zdro w ie p o licja n ta , sapera, g ro to ła za i... a rch e o lo g a . Służyć m ogą także w przypadku katastrof budow la nych, p o w o d o w a n y c h przez np. trzęsie n ia ziem i i huragany, przeszukując niezasypane przestrzenie w ruinach budynków. M ogą także odkurzać nasze mieszkania i strzyc nasze trawniki. Trochę większe pomagają w pracy robotnikom budow lanym i leśni kom w trudno dostępnym terenie. Mechatronika może także bawić, przestraszać, swa wolić... Jako robo-prezenterzy na targach i wysta wach techniki, lalki w teatrzykach i oknach wystaw
m a try c e m ik ro e le k tro d
fi
k o ra ru c h o w a ,fĄ s*
'
fie u ro u k ta d s c a lo n y
-3
m ó zg u
LjćJŹ'-Li
'*
u k ia d s c a lo n y ste ru ją c y s k u rc z e m m ięśn i
Rys. 1. Pieski Albo bawią, ale i uczą |apońskle dzieci ob cowania na co dzień z „inteligentnymi" maszynami
Rys. 1. Mechatronlczny upiór - straszy czy bardzie) bawi...
Rys. 2. Miniaturowe roboty mobilne opracowane na Wydziale Mechatroniki Politechniki Warszawskie): a), b) Jezdne - In spekcyjny (a) i roboczy (b) oraz c) kroczący (rys. 3) i m echatroniczne potwory w horrorach i fil mach fantastycznych (rys. 1 na następnej stronie). Na koniec warto także wspom nieć, że m y - jako lu dzie i cała otaczająca nas żywa natura to także swe go rodzaju system y m echatroniczne, tyle że biolo giczne. Posługujem y się przetwarzaniem informacji i czynność ta jest realizowana w p o dobny sposób w każdej komórce, zarówno w kom órce drożdży, jak i kom órkach układu nerw ow ego - neuronach m ó zgu człowieka. Wytwarzane w trakcie przetwarzania Informacji potencjały (w korze m ózgowej człowieka osiągające wartość nawet 70 mV) pobudzają bądź pojedynczy mięsień, bądź grupy mięśni, prowadząc - przez układ m ięśniowo-szkieletowego żywego or ganizmu - do wykonywania żądanych ruchów. Za awansowane są już pracę badawcze nad wykorzy sta n ie m ty c h z ja w is k d o s te ro w a n ia s y s te m ó w m e c h a tro n ic z n y c h - b a d an ia m i tym i za jm uje się neurorobotyka, będąca jedną z najbardziej intere s u ją c y c h p rz y s z ło ś c io w o d zie d z in m e c h a tro n ik i (rys. 2 na następnej stronie).
27
Rys. 2. Sterowany bioprądami samojezdny wózek inwa lidzki dla osób sparaliżowanych - to neurobotyka, czyli też mechatronika
1.4 Znaczenie mechatroniki dla rozwoju gospodarczego kraju Ze względu na coraz szersze zastosowanie m echatronicznych maszyn i urządzeń w życiu codziennym oraz różnych sektorach przemysłu i całej gospodarki m echatronika wywiera coraz większy w pływ na rozwój eko nomiczny każdego kraju, w tym oczywiście i Polski. Obecność m echatroniki w nauce, technice i edukacji pozwala na tworzenie wspólnej platformy, na której in tegrowane są pom ysły i działania zmierzające do realizacji nowych projektów i rozwiązań potrzebnych no woczesnej gospodarce. Termin „wspomaganie mechatroniczne" dotyczy wielu form inteligentnego działa nia prowadzącego do usprawnienia procesów projektowania oraz budow y i wykorzystania nowej generacji maszyn i urządzeń (rys. 1 na następnej stronie). W nauce i technice powstał nowy obszar badań nad możliwościami budow y nowych, „inteligentnych" urzą dzeń i systemów, od nanomaszyn przez wspom agane kom puterow o stanowiska badawcze wielu dziedzin nauki i techniki (rys. 2 na następnej stronie) aż do w ielkogabarytow ych systemów produkcyjnych. Mecha troniczne projekty techniczne i technologiczne są z reguły powiązane z badaniami w zakresie inżynierii ma teriałowej i zastosowaniem nowych m ateriałów o w yjątkowych właściwościach i parametrach.
Rys. 3. Przyciągają oczy nie tylko maluchów - mechatronlczne robo-kukielki
Projektowanie urządzeń m echatronicznych zw ykle rozpoczyna się od stw orzenia w irtualnego m odelu, w którym zaprogram owane są wszystkie je g o param etry i sym ulow ane wszelkie je g o funkcje. Nowe m eto dy badań elem entów inteligentnych urządzeń i system ów (sensorów, sterowników, aktuatorów), obejmują ce wyznaczenie charakterystyk ich działania i w pływ u na różnorodne procesy, np. biologiczne i technolo giczne, pozwalają na zwiększenie niezawodności i funkcjonalności maszyn i urządzeń, skrócenie czasu ich