kolor:
Institute of Mechatronics, Nanotechnology and Vacuum Technique
Instytut Mechatroniki
Nanotechnologii
i Techniki Próżniowej
Kształcimy na kierunkach:
- Inżynieria Materiałowa
- Mechatronika
Nauka: Mechatronika

O mechatronice

Nazwa "mechatronika" po raz pierwszy pojawiła się
w Japonii w latach 70. XX wieku, w celu określenia nowej działalności inżynierskiej związanej z ekspansją robotów i automatów w procesach produkcyjnych. Pojęcie mechatronika (ang. mechatronics) tworzą dwa słowa – mechanika i elektronika. Mechatronika jako dziedzina nauki i działalności człowieka obejmuje trzy podstawowe dziedziny, to jest mechanikę, elektronikę i informatykę, które uzupełniają optyka, fotonika
i technologia produkcji.

Mechatronika jest obecnie jedną z najszybciej rozwijających się współczesnych dziedzin techniki. Stanowi ona synergiczną kombinację wiedzy z zakresu wielu dziedzin dla potrzeb projektowania wyrobów i procesów produkcyjnych. Połączenie to powoduje, że łączny efekt jednoczesnego zaistnienia wymienionych elementów składowych jest znacznie lepszy, niż suma efektów poszczególnych elementów składowych istniejących oddzielnie. Połączenie tych dziedzin nie jest przypadkowe. Zapewnia ono optymalizację procesu projektowania i wytwarzania we współczesnym przemyśle co pozwala na uzyskanie nowoczesnych wyrobów.

Mechatronika to wiedza na temat inteligentnych urządzeń i procesów, będących wyrazem naśladownictwa żywych istot w przyrodzie. Stwarza ona szansę nie tylko na humanizację maszyn, ale również zmienia sposób myślenia i podejścia do zagadnień techniki, do nauczania nowych technologii, do zdobywania wiedzy i umiejętności.

Urządzenia mechatroniczne

Za podstawową cechę urządzeń mechatronicznych uważa się ich inteligencję, rozumianą jako możliwość komunikacji z otoczeniem i podejmowania, na tej podstawie, decyzji. Projektując takie urządzenie trzeba połączyć ze sobą napęd, zestaw sensorów zbierających informacje o otoczeniu i o stanie urządzenia, układ sterowania oparty na mikroprocesorze oraz oprogramowanie zapewniające wielofunkcyjność, elastyczność i konfigurowalność, jak również możliwość adaptacji do zmieniających się warunków.

Rozwiązania mechatroniczne stosowane są
w robotyce, w nowoczesnych maszynach i procesach produkcyjnych, w układach sterowania pojazdami,
w urządzeniach automatyki, w aparaturze medycznej, jak również w zaawansowanym funkcjonalnie sprzęcie gospodarstwa domowego i nowoczesnych zabawkach. Do podstawowych urządzeń mechatronicznych można zaliczyć drukarki laserowe lub atramentowe, kserokopiarki nowej generacji, sterowane cyfrowo maszyny dziewiarskie, elektronicznie sterowany silnik spalinowy, różne systemy w technice samochodowej, obrabiarki sterowane numerycznie, roboty
i manipulatory itp. Produktami mechatronicznymi są miniaturowe kamery video, odtwarzacze CD i wiele innych mikromaszyn. Są również duże maszyny rolnicze
i drogowe nowej generacji, wielkogabarytowe systemy i linie produkcyjne.

Coraz częściej prezentowane są mechatroniczne auta wyposażone w skomplikowane systemy wykonawcze, programowane i sterowane komputerowo. Największym urządzeniem na świecie, które można zaliczyć do urządzeń mechatronicznych jest system otwierający i zamykający drogę wodną do portu
w Rotterdamie, gdzie elementy układu śluzy mierzą ponad 300 metrów długości. Mechatronicznymi systemami są również zawieszone w przestrzeni satelity i stacje kosmiczne.


Badania Instytutu w zakresie mechatroniki

Prowadzimy między innymi badania w zakresie:

  • niekonwencjonalnych algorytmów sterowania
    (opartych na sztucznych sieciach neuronowych),
  • sterowaniu rozmytym procesami wielowymiarowymi
    (takimi jak sterowanie jednocześnie temperatury,
    wilgotności i przepływem powietrza w pomieszczeniach),
  • komputerowego monitorowania procesów przemysłowych przy wykorzystaniu sterowników PLC (przykładowo inteligentne budynki),
  • modelowania matematycznego, symulacji, optymalizacji i animacji komputerowej procesów oraz identyfikacji obiektów (badanie własności statycznych i dynamicznych),
  • napędów pneumatyczne i elektrycznych (serwomechanizmy, układy sterowniczo-napędowe chwytaków robotów i manipulatorów),
  • projektowania systemów mechatronicznych
    (przykładowo w pojazdach samochodowych).

Absolwenci kierunku mechatronika

Działania w zakresie mechatroniki to przede wszystkim projekty zespołowe związane z wysoką technologią, włączając w to nano- i mikrokonstrukcje. Projektowanie, wytwarzanie i eksploatacja urządzeń mechatronicznych zwiększa zapotrzebowanie na interdyscyplinarnie wykształconą kadrę inżynierską. Spowodowało to konieczność kształcenia specjalistów z zakresu mechatroniki, co realizowane było dotychczas jako uzupełnienie wykształcenia mechaników lub elektroników. Obecnie jednak dostrzega się konieczność integralnego podejścia do kształcenia mechatroników na poziomie inżynierskim
i naprzeciw tym potrzebom wychodzi oferta edukacyjna naszego Instytutu.
Obecne trendy w firmach zachodnich wykazują, że wzrasta zapotrzebowanie na pracowników posiadających szerszy zakres wiedzy niż tylko z jednej dziedziny, niezależnie czy będzie to elektronika, mechanika czy informatyka. Interdyscyplinarna wiedza specjalistów z zakresu mechatroniki powoduje, że mogą oni lepiej poruszać się na europejskim rynku pracy.
Absolwent mechatroniki będzie przygotowany do projektowania, uruchamiania
i eksploatacji inteligentnych maszyn i urządzeń, takich jak:

  • roboty przemysłowe,
  • maszyny mobilne,
  • urządzenia rehabilitacyjne,
  • aparatura monitorowania i sterowania w przemyśle i gospodarce,
  • sprzęt AGD, np. kuchenka mikrofalowa,...

Duży nacisk w procesie kształcenia będzie położony na nauczenie umiejętności pracy zespołowej.
Absolwenci mechatroniki będą mogli pracować m.in. w:

  • przemyśle wytwarzającym układy mechatroniczne, tzn. w przemyśle elektromaszynowym, motoryzacyjnym, sprzętu gospodarstwa domowego, lotniczym, obrabiarkowym,
  • placówkach eksploatujących i serwisujących układy mechatroniczne oraz maszyny i urządzenia, w których są one zastosowane.

Zdobyta w czasie studiów specjalistyczna wiedza z zakresu mechaniki, informatyki i elektroniki zapewniająca interdyscyplinarność pozwoli absolwentowi Mechatroniki swobodnie konkurować na rynku pracy z absolwentami innych kierunków.