:::: هندسة الميكاترونكـــــــــــــــس ::::

أبسط تعريف للهندسة الميكاترونيه هي فرع من فروع الهندسة التي تدمج بين الميكانيكا والإلكترونات و أنظمة الكمبيوتر و التحكم المتقدم لتَصميم وبِناء المُنتَجاتِ والعملياتِ. وهو يتضمن تصميم أي منتوج (product) عمله يعتمد على دمج أنظمة ميكانيكية و إلكترونية، يقوم بدور المنسق فيها منظومة تحكم( control system )


ويَتضمّنُ أنظمةَ الأتمتةَ automation systems وعِلْم الإنسان الآلي robotics وعلم الأعضاء الاصطناعية العصبية neural prosthetics، وأنظمة كهروميكانيكية دقيقة (MEMS)، والعديد مِنْ تقنياتِ المرحلة الأكثر تقدّماً الأخرى.إن الهندسة الميكاترونية من أحدث فروع الهندسة ولها تطبيقات بعيدة المدى لكل قطاع المجتمعوبالرغم من حداثتها إلا أن مواضيعها مرتبطة بالمجالات الهندسية التقليدية


تاريخ الميكاترونكس :

أول ظهور للكلمة كان في اليابان وبداية استخدامها كان في أواخر الستينات في شركة ياسكاوا إليكتريك المحدودة في الإشارة إلى السيطرة الإلكترونيةِ لمحرّكاتِ الشركةَ الكهربائية وبقي هذا التعبير شعبي في اليابان وكان يشير في العادة إلى عملية دمج الأجزاءِ الميكانيكيةِ وبشكل واسع كان يشير إلى الإلكترونيات إلى المحسسات (sensors) وأشباه الموصلات المستخدمة ف التحكم (semiconductor control devices) و لأجهزة البصرية الالكترونية optoelectronic devices) ).

وتعد اليابان المنتج والمستخدم العالمي الأول للروبوتات وكذلك للعديد من أنواع أنظمة الميكاترونكس المتقدّمة لتطبيقات الإنتاج الصناعية. بالإضافة إلى أنها تنتج عدد كبير لأنواع مختلفة من مكونات الميكاترونكس ويتضمن ذلك محرّكات عالية الأداء ومحسسات CCD image وتصنف اليابان في مستوى قرب القمة في تطوير وإنتاج المتحكمات ( (microcontrollers ومعالجات الإشارة الرقمية ((digital signal processors

وكانت كلمة ميكاترونكس كثيرة الاستعمال في قارة أوروبا لعدة سنوات بالرغم من أنه لقي تقبلا بطيئا كحقل منفرد بذاته دراسيا وتطبيقيا في الولايات المتّحدةِ والمملكة المتحدةِ....ولكن العدد المتصاعد للفصول الجامعية والعليا يثبت قبوله المتزايد حول العالم...


مراحل تطور الميكاترونكس؟؟؟

أبسط طريقة للتعرف على ذلك هو النظر لى بعض التقنيات الرئيسيةِ وتطبيقاتَ تمثيليةَ التي أُضيفتْ لكُلّ عقد. ففي السبعينيات ارتبط الميكاترونكس بتقنية servo المستعملة في المنتجات مثل آلاتِ تصوير البؤرةِ الآليةِ، فتّاحات بابِ آليةِ ومكائنِ بيع وآلات التصوير automatic focus cameras وأثناء فترة الثمانينات تم إضافة المتحكمات (microcontrollers ) إلى الأنظمة الميكانيكية لتحسين أداء المنتج وتخفيض كلفتها بالإضافة إلى تصغير حجمها.وهناك تطبيقات كثيرة تضمنت مشغلَ أقراص الحاسوب آلات المتحكم فيها عدديا ، والروبوتات الصناعية ، ومحركات السيارات وأنظمة الكبح الواقية. وقد تميزت فترة التسعينيات بالنمو المتزايد لتقنية الاتصالات مما ساعد على اتصال الأنظمة بالشبكات ( network )


اهداف منهاج الميكاترونكس:

الميكاترونكس هو العلم الذي يربط بقوة بين علوم الهندسة الميكانيكية وأنظمة السيطرة بالحواسيب وكذلك المنظومات المتخصصة في تصاميم الانتاج وعمليات التصنيع . انه يعتبر علما جديداَ نسبياَ يتعلق بتصميم الأنظمة ووسائل الإنتاج التي تهدف الى تحقيق متوسط التوازن بين الهيكل الميكانيكي الأساسي ومجمل أنظمة السيطرة والتحكم الخاص به, ويمكن القول بصورة عامة بان الميكاترونكس هو خليط من العلوم الآتية:


1. التصميم والتحليل الميكانيكي .

2. مكونات الحاسوب المادية والبرامجيات.

3. تقنيات السيطرة والنمذجة المتقدمة.

4. عمليات الحاسوب الصورية والمرئية.

5. المحيط الافتراضي .

6. الإنسان الآلي والأتمتة الصناعية.

7. التصميم والتصنيع بمساعدة الحاسوب.

8. أسس تصاميم المعالجات والمسيطرات الدقيقة.


الأنسان الالي (Robot)

تعتبر الروبوتات من اروع الامثله على انظمه الميكاترونيات حيث تتجتمع فيها جميع عناصرها التى نعلمها جيدا وهى
1. النظام الميكانيكى

وهو يشتمل على التصميم الميكانيكى للروبوت و يختلف لاختلاف نوعه وشكله و عدد محاوره و نوع الحركه المطلوب ادائها مثلا هناك انواع من الروبوتات ذات محورين فقط وهى التى تتحرك فى x - y مثل الموجود فى الطابعات و الموجود السى دى القديم و لكن الان ذات المحاور و هناك بعض الروبوتات ذات ثلاث محاور مثل scara robot و هناك ايضا ذات الست محاور مثل ال puma robot والعديد و العديد و هناك ايضا الروبوتات المتحركه و هناك الروبوتات الثابته و كل نوع له تصميمه و طريقه التوصيل بين اذرعه
2.الالكترونيات

وتشمل الدوائر الالكترونيه الموجوده فى وحدات التحكم مثل دوائر التوصيل و الربط بين الحساسات و المشغلات و المواتير و كلها ذات دقه عاليه
3.التحكم

و توجد فى نظريات التحكم المختلفه


أين يعمل مهندس الميكاترونكس :

السؤال ف محتوه سهل و لكن الاجابه عليه أصعب من المتوقع ، و ذلك لان طبيعة العمل و الفرص المتوفرة تختلف من حيث الاختلاف الزمني و الجغرافي و العملي ، فغالبا ما يعمل مهندسو الميكاترونكس ف المصانع التى تعتمد علي تقنياتهم و نادر أو قل يستحيل ان يكون هنالك مصنع لا يحتوي على نظم الميكاترونكس ابتداء من الميكانيكا و الكهرباء و انتهاء بالآت الذاتية التحكم و المتحسسات. و لكن الاهم هو ان التخصص مطلوب و فرص العمل به متوافرة و بكثرة .